Локальные компьютерные сети, структура и применение
Возникновение и развитие сетей дало новый, надёжный и высокоэффективный способ взаимодействия между людьми. Так же, как и другие ресурсы в сфере информационных технологий, сети первоначально использовались для научных целей, затем получив распространение во всех областях человеческой деятельности.
Выбранная мной тема актуальна, так как л окальная сеть объединяет несколько компьютеров и дает возможность пользователям совместно использовать ресурсы компьютеров, а также подключенных к сети периферийных устройств (принтеров, плоттеров, дисков, модемов).
Объект исследования — локальные компьютерные сети.
Цель исследования – показать особенности локальной компьютерной сети: структуру, классификацию, назначение, топологию, техническая поддержку.
- Раскрыть понятие локальной компьютернойсети
- Дать основные характеристики локальной сети
- Рассмотреть структурулокальных компьютерных сетей
- Показать классификацию компьютерных локальных сетей
- Определить назначение локальной сети
- Проанализировать топологию локальной сети
- Посмотреть техническую поддержку локальной сети
При решении поставленных задач основным методом является анализ литературы по данной теме.
1.Понятие локальной сети
Локальная сеть представляет собой набор компьютеров, периферийных устройств (принтеров и коммутационных устройств, соединенных кабелями. Локальные сети делятся на учрежденческие (офисные сети фирм, сети организационного управления и другие сети, отличающиеся по терминологии, но практически одинаковые по своей идеологической сути) и сети управления технологическими процессами на предприятиях.
Локальные сети характерны тем, что расстояния между компонентами сети сравнительно невелики, как правило, не превышают нескольких километров. Локальные сети различаются по роли и значению ПЭВМ в сети, структуре, методам доступа пользователей к сети, способам передачи данных между компонентами сети и др. Каждой из предлагаемых на рынке сетей присуши свои достоинства и недостатки. Выбор сети определяется числом подключаемых пользователей, их приоритетом, необходимой скоростью и дальностью передачи данных, требуемой пропускной способностью, надежностью и стоимостью сети.
1.2. Основные характеристики 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;
- 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.
1.3. Структура локальных компьютерных сетей
В локальных сетях применяются в основном одноузловые (звездообразные) сети. В качестве средств коммуникаций могут использоваться телефонные линии связи и АТС организаций, предприятий, фирм и др., специально проложенные кабельные линии и каналы передачи сигналов по радио.
Методом доступа к сети является вызов абонента по его сетевому имени с коммутацией каналов в узле коммуникации (УК). Способ коммутации каналов обеспечивает соединение абонентов через УК на время передачи сообщения. При этом в УК возможна организация приоритетного доступа к сети абонентов.
Достоинствами этого вида сети являются:
• простота и низкая стоимость подключения пользователей сети;
• простота управления сетью;
• возможность подключения и отключения абонентов без остановки работы сети;
Также она имеет и свои недостатки:
• скорость передачи сообщений зависит от количества абонентов, интенсивности приема и передачи сообщений и технических возможностей УК;
• надежность сети определяется надежностью УК;
• большая суммарная длина и низкая эффективность использования физической среды передачи сигналов;
Для повышения надежности УК строятся по модульному принципу, который предусматривает рабочие и резервные модули. Система диагностики оценивает функционирование рабочего модуля и в случае необходимости переключает сеть на работу с резервным модулем.
Примером одноузловой сети может служить Arcnet (США). Хотя сеть не имеет статуса международного стандарта, она широко применяется для построения небольших учрежденческих сетей. В состав сети входит 8-канальный канальный УК. Количество абонентов может быть увеличено путем подключения новых УК.
1.4. Классификация локальных компьютерных сетей
Локальные компьютерные сети можно классифицировать по следующим признакам:
1. по роли персонального компьютера в сети:
— одноранговые (равноправные) сети.
2. по структуре (топологии) сети:
— одноузловые («звезда»);- магистральные («шина»);
— кольцевые («кольцо»); — комбинированные.
3. по способу доступа пользователей к ресурсам и абонентам сети:
— сети с подключением пользователя по указанным адресам абонентов по принципу коммутации каналов («звезда»);
— сети с централизованным (программным) управлением подключения
пользователей к сети («кольцо» и «шина»);
— сети со случайной дисциплиной обслуживания пользователей («шина»).
4. по виду коммуникационной среды передачи информации:
— сети с использованием существующих учрежденческих телефонных сетей;
— сети на специально проложенных кабельных линиях связи;
— комбинированные сети, совмещающие кабельные линии и радиоканалы.
5. по дисциплине обслуживания пользователей (способу доступа пользователей к сети):
— приоритетные, задающиеся ЦУС, когда пользователи получают доступ к сети
в соответствии с присвоенными им приоритетами (постоянными или изменяющимися);
— неприоритетные, когда все пользователи сети имеют равные права доступа к
6. по размещению данных в компонентах сети:
— с центральным банком данных;
— с распределенным банком данных;
— с комбинированной системой размещения данных.
1.5.Назначение локальной сети
Назначение локальной сети — осуществление совместного доступа к данным, программам и оборудованию.
У коллектива людей, работающего над одним проектом появляется возможность работать с одними и теми же данными и программами не по очереди, а одновременно. Локальная сеть предоставляет возможность совместного использования оборудования.
Оптимальный вариант — создание локальной сети с одним принтером на каждый отдел или несколько отделов. Файловый сервер сети позволяет обеспечить и совместный доступ к программам и данным.У локальной сети есть также и административная функция. Контролировать ход работ над проектами в сети проще, чем иметь дело с множеством автономных компьютеров.
1.6.Топология локальных сетей
Под топологией (компоновкой, конфигурацией, структурой) компьютерной сети обычно понимается физическое расположение компьютеров сети друг относительно друга и способ соединения их линиями связи. Важно отметить, что понятие топологии относится, прежде всего, к локальным сетям, в которых структуру связей можно легко проследить. В глобальных сетях структура связей обычно скрыта от пользователей и не слишком важна, так как каждый сеанс связи может производиться по собственному пути.
Топология определяет требования к оборудованию, тип используемого кабеля, допустимые и наиболее удобные методы управления обменом, надежность работы, возможности расширения сети. И хотя выбирать топологию пользователю сети приходится нечасто, знать об особенностях основных топологий, их достоинствах и недостатках надо.
Существует три базовые топологии сети:
Шина (bus) — все компьютеры параллельно подключаются к одной линии связи. Информация от каждого компьютера одновременно передается всем остальным компьютерам (рис. 1).
Рис. 1. Сетевая топология шина
Звезда (star) — бывает двух основных видов:
Активная звезда (истинная звезда) — к одному центральному компьютеру присоединяются остальные периферийные компьютеры, причем каждый из них использует отдельную линию связи. Информация от периферийного компьютера передается только центральному компьютеру, от центрального — одному или нескольким периферийным. (рис. 2 )
Рис. 2. Активная звезда
Пассивная звезда, которая только внешне похожа на звезду (рис. 2). В настоящее время она распространена гораздо более широко, чем активная звезда. Достаточно сказать, что она используется в наиболее популярной сегодня сети Ethernet.
В центре сети с данной топологией помещается не компьютер, а специальное устройство — коммутатор или, как его еще называют, свитч (switch) (Что такое Коммутатор?), который восстанавливает приходящие сигналы и пересылает их непосредственно получателю (рис. 3) .
Рис. 3. Пассивная звезда
Кольцо (ring) — компьютеры последовательно объединены в кольцо.
Передача информации в кольце всегда производится только в одном направлении. Каждый из компьютеров передает информацию только одному
компьютеру, следующему в цепочке за ним, а получает информацию только от
предыдущего в цепочке компьютера (рис. 4)
Рис. 4. Сетевая топология кольцо
На практике нередко используют и другие топологии локальных сетей, однако большинство сетей ориентировано именно на три базовые топологии.
1.7.Техническая поддержка локальной сети
Каждый компьютер, подключенный к локальной сети, должен иметь:
1. Сетевой адаптер – специальная плата, предназначенная для передачи и приема информации из сети. Соединение компьютеров (сетевых адаптеров) между собой производится с помощью кабелей различных типов (коаксиальный, витая пара, оптоволоконный).
2. Кабель – основной канал связи – физическая среда передачи информации. Основная характеристика канала связи – пропускная способность, т.е. максимальная скорость передачи информации (измеряется в бит/сек, килобит/сек, мегабит/сек).
В локальных сетях используются следующие виды каналов связи:
— Витая пара — проводной канал связи, содержащую пару скрученных проводников, обладает малой пропускной способностью – менее 1 Мбит/сек. Скручивание позволяет повысить помехоустойчивость кабеля и снизить влияние каждой пары на все остальные.
— Коаксиальный кабель — состоит из центрального проводника (сплошного или многожильного), покрытого слоем полимерного изолятора, поверх которого расположен другой проводник (экран). Экран представляет собой оплетку из медного провода вокруг изолятора или обернутую вокруг изолятора фольгу.
— Оптоволоконный кабель — состоит из тонкого стеклянного цилиндра, покрытого оболочкой с другим коэффициентом преломления. Существуют и беспроводные локальные сети. В них информация между ПК передается с помощью инфракрасных лучей. Недостаток: наличие помех, создаваемых другими источниками той же частоты, а также сложность защиты данных от несанкционированного доступа, поскольку передаваемые сообщения в таком случае может воспринимать любой приемник, настроенный на ту же частоту.
3. Хаб (коммутатор, концентратор)- специальное устройство, предающее сигналы от одних подключенных к нему компьютеров к другим.
Каждый хаб имеет от 8 до 30 разъемов (портов) для подключения либо компьютера, либо другого хаба. К каждому порту подключается только одно устройство. Хабы являются сердцем системы и во многом определяют ее функциональность и возможности.
Практическая часть
Швейная фабрика ООО «Модница» выполняет пошив женских платьев для розничной торговли. Данные для выполнения расчётов представлены на рис.16.1 и 16.2.
Для решения задачи необходимо следующее.
- Построить таблицы по данным, приведённым на рис.161 и 16.2.
- Рассчитать общую стоимость пошива одного изделия каждого фасона (рис.16.1).
- Организовать межтабличные связи с использованием функций
- Сформировать и заполнить таблицу с данными по расчёту стоимости пошива планируемого выпуска изделий с учётом повышающего коэффициента по каждому фасону и по всем фасонам в целом (рис.16.2).
- Результаты расчётов стоимости с учётом повышающего коэффициента (Кп) по каждому фасону платьев представить в графическом виде.
Стоимость пошива одного изделия, руб.
Раскрой материала
Сметывание деталей
Машинная строчка деталей
Стоимость пошива