Характеристика и особенности локальных компьютерных сетей (ЛКС)
Чаще всего термин » локальные сети » или «локальные вычислительные сети» (LAN, Local Area Network) понимают буквально, то есть это такие сети, которые имеют небольшие, локальные размеры, соединяют близко расположенные компьютеры. Однако достаточно посмотреть на характеристики некоторых современных локальных сетей, чтобы понять, что такое определение не точно. Например, некоторые локальные сети легко обеспечивают связь на расстоянии нескольких десятков километров.
Введение – 3 страница
Основная часть
Общие понятия о локальных сетях – 4 страница
Классификация локальных компьютерных сетей – 12 страница
Типовой состав оборудования локальной сети – 19 страница
Заключение – 28 страница
Глоссарий – 29 страница
Список использованных источников – 31 страница
Вложенные файлы: 1 файл
Курсовая.doc
Основные данные о работе
Сети ЭВМ и телекоммуникции
Характеристика и особенности локальных компьютерных сетей (ЛКС)
Общие понятия о локальных сетях – 4 страница
Классификация локальных компьютерных сетей – 12 страница
Типовой состав оборудования локальной сети – 19 страница
Список использованных источников – 31 страница
Введение
Скорость технического прогресса человечества в последнее время все больше растет. Вместе с ней растут запросы человечества на автоматизацию и ускорение производства в различных областях.
Изобретение персонального компьютера, а также информационных управляемых устройств качественным образом изменило технологии управления и производительность труда.
Количество информационной техники, используемой человечеством со временем постоянно росло. И, к настоящему времени, практически ни одно предприятие не может представить свою работу без достижений информационных технологий.
Проблему структуризации и упорядочения информационной составляющей предприятий позволяют решить локальные компьютерные сети.
Основная часть
Общие понятия о локальных сетях
Чаще всего термин » локальные сети » или «локальные вычислительные сети» (LAN, Local Area Network) понимают буквально, то есть это такие сети, которые имеют небольшие, локальные размеры, соединяют близко расположенные компьютеры. Однако достаточно посмотреть на характеристики некоторых современных локальных сетей, чтобы понять, что такое определение не точно. Например, некоторые локальные сети легко обеспечивают связь на расстоянии нескольких десятков километров. Это уже размеры не комнаты, не здания, не близко расположенных зданий, а, может быть, даже целого города. С другой стороны, по глобальной сети (WAN, Wide Area Network или GAN, Global Area Network) вполне могут связываться компьютеры, находящиеся на соседних столах в одной комнате, но ее почему-то никто не называет локальной сетью. Близко расположенные компьютеры могут также связываться с помощью кабеля, соединяющего разъемы внешних интерфейсов (RS232-C, Centronics) или даже без кабеля по инфракрасному каналу (IrDA). Но такая связь тоже почему-то не называется локальной.
Неверно и довольно часто встречающееся определение локальной сети как малой сети, которая объединяет небольшое количество компьютеров. Действительно, как правило, локальная сеть связывает от двух до нескольких десятков компьютеров. Но предельные возможности современных локальных сетей гораздо выше: максимальное число абонентов может достигать тысячи. Называть такую сеть малой неправильно.
Некоторые авторы определяют локальную сеть как «систему для непосредственного соединения многих компьютеров». При этом подразумевается, что информация передается от компьютера к компьютеру без каких-либо посредников и по единой среде передачи. Однако говорить о единой среде передачи в современной локальной сети не приходится. Например, в пределах одной сети могут использоваться как электрические кабели различных типов (витая пара, коаксиальный кабель), так и оптоволоконные кабели. Определение передачи «без посредников» также не корректно, ведь в современных локальных сетях используются репитеры, трансиверы, концентраторы, коммутаторы, маршрутизаторы, мосты, которые порой производят довольно сложную обработку передаваемой информации. Не совсем понятно, можно ли считать их посредниками или нет, можно ли считать подобную сеть локальной.
Наверное, наиболее точно было бы определить как локальную такую сеть, которая позволяет пользователям не замечать связи. Еще можно сказать, что локальная сеть должна обеспечивать прозрачную связь. По сути, компьютеры, связанные локальной сетью, объединяются в один виртуальный компьютер, ресурсы которого могут быть доступны всем пользователям, причем этот доступ не менее удобен, чем к ресурсам, входящим непосредственно в каждый отдельный компьютер. Под удобством в данном случае понимается высокая реальная скорость доступа, скорость обмена информацией между приложениями, практически незаметная для пользователя. При таком определении становится понятно, что ни медленные глобальные сети, ни медленная связь через последовательный или параллельный порты не попадают под понятие 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;
По скорости передачи информации компьютерные сети делятся на: низкоскоростные (до 10 Мбит/с); среднескоростные (до 100 Мбит/с) и высокоскоростные (свыше 100 Мбит/с). Типичной скоростью работы локальной сети сейчас является 100 Мбит/с. Более низкие скорости в локальных сетях редкость, а вот для глобальных или, как их еще называют – территориально-распределенных сетей, 100 Мбит/с это достаточно много, хотя с распространением магистрального оптоволоконного кабеля такие сети могут работать и на больших скоростях. Виртуальные частные соединения (VPN) часто также работают с невысокими скоростями — до 10 Мбит/с.
По типу среды передачи сети строятся на основе: медных проводников (витая пара), где используются электрические сигналы для передачи данных между устройствами; оптических проводников (оптоволоконные кабели) для передачи информации в виде световых импульсов. Это проводные сети. Существуют также и беспроводные технологии, которые устанавливают связь через радиоканал посредством технологий Wi-Fi, Bluetooth, GPRS.
По типу организации взаимодействия компьютеров сети делят на одноранговые и с выделенным сервером. Все компьютеры одноранговой сети равноправны. Любой пользователь сети может получить доступ к данным, хранящимся на любом компьютере. В сетях с выделенным сервером — специально выделенный компьютер берет на себя управление сетевыми ресурсами общего доступа. Но стоит отметить, что эта группа параметров относится в большей степени к прикладным аспектам работы сетей, нежели к самим сетевым технологиям, т.е. одноранговые сети не отличаются от сетей с выделенным сервером с точки зрения технологии передачи данных.
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.
В настоящее время типичными областями применения локальных вычислительных сетей являются такие задачи как:
1.Автоматизация административной управленческой деятельности, организация «электронных офисов», в которых вместо бумажного документооборота используется электронная почта;
2.Автоматизация производства – автоматизация технологических процессов, информационное обеспечение оперативного управления производством, планово-экономическое управление производством;
3.Автоматизация научных исследований и разработок;
4.Автоматизация обучения, подготовки и переподготовки кадров;
5.Автоматизация учрежденческой деятельности.
Локальные компьютерные сети, как и другие сложные технические системы, имеют свои стандарты, а также, протоколы, которые обеспечивают задачу стандартизациии совместимости различных сетей между собой.
Под сетевым протоколом подразумевается набор правил и действий (очерёдности действий), позволяющий осуществлять соединение и обмен данными между двумя и более включёнными в сеть устройствами.
Разные протоколы, зачастую, описывают лишь разные стороны одного типа связи; взятые вместе, они образуют стек протоколов. Названия «протокол» и «стек протоколов» также указывают на программное обеспечение, которым реализуется протокол.
Наиболее распространённой системой классификации сетевых протоколов является так называемая модель OSI, в соответствии с которой протоколы делятся на 7 уровней по своему назначению — от физического (формирование и распознавание электрических или других сигналов) до прикладного (интерфейс программирования приложений для передачи информации приложениями).
Сетевые протоколы предписывают правила работы компьютерам, которые подключены к сети. Они строятся по многоуровневому принципу. Протокол некоторого уровня определяет одно из технических правил связи. В настоящее время для сетевых протоколов используется модель OSI (Open System Interconnection — взаимодействие открытых систем, ВОС).
Модель OSI — это 7-уровневая логическая модель работы сети. Модель OSI реализуется группой протоколов и правил связи, организованных в несколько уровней:
на физическом уровне определяются физические (механические, электрические, оптические) характеристики линий связи;
на канальном уровне определяются правила использования физического уровня узлами сети;
сетевой уровень отвечает за адресацию и доставку сообщений;
транспортный уровень контролирует очередность прохождения компонентов сообщения;
задача сеансового уровня — координация связи между двумя прикладными программами, работающими на разных рабочих станциях;
уровень представления служит для преобразования данных из внутреннего формата компьютера в формат передачи;
прикладной уровень является пограничным между прикладной программой и другими уровнями — обеспечивает удобный интерфейс связи сетевых программ пользователя.
Стек протоколов TCP/IP — это два протокола нижнего уровня, являющиеся основой связи в сети. Протокол TCP (Transmission Control Protocol) разбивает передаваемую информацию на порции и нумерует все порции. С помощью протокола IP (Internet Protocol) все части передаются получателю. Далее с помощью протокола TCP проверяется, все ли части получены. При получении всех порций TCP располагает их в нужном порядке и собирает в единое целое.
За время, прошедшее с появления первых локальных сетей, было разработано несколько сотен самых разных сетевых технологий, однако заметное распространение получили всего несколько сетей, что связано, прежде всего, с поддержкой этих сетей известными фирмами и с высоким уровнем стандартизации принципов их организации. Далеко не всегда стандартные сети имеют рекордные характеристики, обеспечивают наиболее оптимальные режимы обмена, но большие объемы выпуска их аппаратуры и, следовательно, ее невысокая стоимость обеспечивают им огромные преимущества. Немаловажно и то, что производители программных средств также в первую очередь ориентируются на самые распространенные сети. Поэтому пользователь, выбирающий стандартные сети, имеет полную гарантию совместимости аппаратуры и программ.
В настоящее время тенденция уменьшения количества типов используемых сетей все усиливается. Дело в том, что увеличение скорости передачи в локальных сетях до 100 и даже до 1000 Мбит/с требует применения самых передовых технологий, проведения серьезных и дорогих научных исследований. Естественно, это могут позволить себе только крупнейшие фирмы, которые, конечно же, поддерживают свои стандартные сети и их более совершенные разновидности. К тому же большинство потребителей уже установило у себя какие-то сети и вовсе не желает сразу и полностью заменять все сетевое оборудование на другое, пусть даже в чем-то лучшее. Поэтому в ближайшем будущем вряд ли стоит ожидать принятия принципиально новых стандартов.