Методы построения локальных вычислительных сетей

Локально-вычислительные сети дают возможность пользователям единой организационной системы осуществлять скоростной обмен данными в реальном масштабе времени. И задача инженеров по построению ЛВС — обеспечить стабильную и хорошо защищенную среду передачи данных для использования общих прикладных программ, баз данных, бухгалтерских систем, унифицированных коммуникаций и т.д.

Грамотное построение компьютерной сети позволяет избежать многих проблем, влекущих разлад в рабочей системе и внеплановые ремонтные работы, поэтому монтаж компьютерной сети лучше доверить экспертам.

Что включает физическая среда передачи

Формирование транспортной магистрали информационной системы на физическом уровне определяет способ объединения всех рабочих станций, коммуникационного и периферийного оборудования для передачи информационных сигналов по принципу побитового преобразования цифровых данных в сигналы среды передачи (электрические, световые, радиосигналы и др. импульсы). Логическую организацию передачи, кодирование и декодирование данных осуществляют модемы и сетевые адаптеры. Процесс преобразования сигналов для синхронизации приема и передачи данных по сети называется физическим кодированием, а обратное преобразование — декодированием.

Типы сред передачи данных

Основные типы среды передачи данных между устройствами могут быть проводные и беспроводными, так называемые Wi-Fi.

Беспроводная ЛВС осуществляет передачу сигналов по радиоканалу (Wi-Fi) от точки доступа (Hot-spot) к любому активному оборудованию. Определенные удобства, отсутствие лишних кабелей, мобильность, совместимость с проводными сетями и простой монтаж беспроводных сетей оценили владельцы небольших офисов, кафе, клубов и т.п.

Так как кабельные сети до сих пор обеспечивают самую высокую пропускную способность, в крупных организациях их предпочитают беспроводным технологиям Wi-Fi. Для прокладки ЛВС в основном используют три типа кабеля:

коаксиальный кабель (coaxial cable)- максимальное расстояние передачи 185 – 500 м, скорость 10 Мбит/с;
кабель витая пара (twisted pair), категорий 5e, 6 и 7 — максимальное расстояние передачи 30 – 100 м, 10 Мбит/с – 1 Гбит/с;
оптоволоконный кабель, радиочастотный диапазон 2,4 и 5,1 Gгц — максимальное расстояние передачи 2 км, скорость 2 км.

Топология сети

Интегрированное сообщение между элементами среды передачи данных основывается по принципу построения определенной схемы, так называемой топологии сети.
Физическая топология определяет способ соединения компьютеров. Логическая топология определяет маршруты передачи данных в сети.

Существует три основных понятия топологии

Топология — звезда
Взаимодействие рабочих станций осуществляется через центральный узел, так называемый концентратор(маршрутизаторы и коммутаторы), к которому отдельным кабелем подключен каждый элемент физической среды. Преимущества такого способа построения компьютерной сети — в легкой расширяемости путем добавления дополнительных концентраторов, простой модернизации и перерасстановке месторасположения сетевых устройств.

Топология — кольцо
Взаимодействие рабочих станций в топологии кольцо осуществляется по замкнутому кругу.

Топология — общая шина
Все сетевые компьютеры присоединяются напрямую к одному передающему кабельному каналу «шине», на концах которого устанавливаются специальные заглушки — «терминаторы“ (terminator). Они необходимы для того, чтобы погасить сигнал после прохождения по шине. При такой топологии все сетевые устройства зависят от исправности основного канала.

Объединение и модернизация локальных сетей

Для расширения и объединения локальной сети используют следующие устройства:
Шлюз это специальный аппаратно-программный комплекс, выполняющий преобразования между различными протоколами для обеспечения совместимости между сетями.

Маршрутизатор (роутер) — это устройство, соединяющее сети разного типа, но использующее одну операционную систему и имеющее свой сетевой адрес. Роутер можно назвать миникомпьютером со своей встроенной операционной системой, имеющей не менее двух сетевых интерфейсов. Первый из них — LAN(Local Area Network) или ЛВС (Локальная Вычислительная Сеть) служит для создания внутренней сети. Второй – WAN (Wide Area Network) или ГВС (Глобальная Вычислительная Сеть) служит для подключения локальной сети (LAN) к другим сетям и всемирной глобальной паутине — Интернету.

Используя возможности адресации маршрутизаторов, узлы в сети могут посылать маршрутизатору сообщения, предназначенные для другой сети. Для поиска лучшего маршрута к любому адресату в сети используются таблицы маршрутизации. Эти таблицы могут быть статическими и динамическими.

Коммутатор (хабы или свитчи) обеспечивает связь и обмен данными между узлами локальной сети. В роли этих узлов могут выступать как отдельные устройства, например настольный ПК, так уже и объединенные в самостоятельный сегмент сети целые группы устройств. В отличие от роутера, коммутатор имеет только один сетевой интерфейс – LAN и используется в домашних условиях в качестве вспомогательного устройства преимущественно для масштабирования локальных сетей.

Повторитель используют для уменьшения влияния затухания сигнала по мере передвижения по физической сети. Он усиливает, фильтрует, копирует или повторяет принимаемые сигнала, а также уменьшает помехи.

Мост является устройством, ограничивающим передвижение определенного сообщения из одного сегмента компьютерной сети в другой без подтверждения права на переход.

Усовершенствование сетевых компонентов, развитие информационных систем и увеличивающееся разнообразие физических свойств сигналов передачи данных, предполагают изменение и в структуре ЛВС для удовлетворения потребностей современных пользователей. В нашей компании Вы можете купить необходимое оборудование для усовершенствования и модернизации сети, а наши специалисты помогут сделать Вашу сеть еще более современной, скоростной и эффективной.

Корпоративная сеть (КCПД)

Построение корпоративной сети подразумевает объединение структур и подразделений для использования общих ресурсов и состоит из следующих блоков:

локальных сетей отдельных офисов (VLAN,VPN)
ресурсов, сосредоточенных в центрах обработки данных
общей сети, объединяющей ЛВС отдельных офисов и ЦОДы
отдельных подсистем выхода в Интернет (OSI)
мобильных пользователей сети GPRS

Задачи лвс и порядок работ:

Грамотно спроектированная ЛВС — это прежде всего хорошо защищенная информационная среда хранения и обработки данных, бесперебойный рабочий процесс, возможность задействовать широкий спектр аппаратных средств корпоративной сети, и максимальная оптимизация работы сотрудников. Целесообразность использования организованной ЛВС для объединения всех компьютеров в единую сеть оценили даже небольшие организации.

Профессионально решаем основные задачи построения ЛВС

Заказать монтаж ЛВС, проконсультироваться со специалистом
(812) 645-35-99, (921) 953-38-47, (495) 134-25-77

Источник

Сетевые технологии от Юматова / Юматов Сетевые технологии / Способы построения локальных сетей

Компьютерная сеть – это сложный комплекс взаимосвязанных и согласованно функционирующих программных и аппаратных компонентов. Компьютерную сеть можно представить многослойной моделью, состоящей из слоев:

Компьютеры Основой любой локальной сети являются ПК, которые подключаются к сети с помощью сетевой карты. Все компьютеры локальных сетей можно разделить на два класса: серверы и рабочие станции. Коммуникационное оборудование Сетевой адаптер – это специальное устройство, которое предназначено для сопряжения компьютера с локальной сетью и для организации двунаправленного обмена данными в сети. Сетевая карта вставляется в свободный слот расширения на материнской плате и оборудована собственным процессором и памятью, а для подключения к сети имеет разъем типа RJ-45. Наиболее распространены карты типа PCI, которые вставляются в слот расширения PCI на материнской плате. В зависимости от применяемой технологии Ethernet, Fast Ethernet или Gigabit Ethernet и сетевой карты скорость передачи данных в сети может быть: 10, 100 или 1000 Мбит/с. Сетевые кабели В качестве кабелей соединяющих отдельные ПК и коммуникационное оборудование в локальных сетях применяются: 1. Витая пара – передающая линия связи, которая представляет собой два провода, перекрученных друг с другом с определенным шагом с целью снижения влияния электромагнитных полей. 2. Коаксиальный кабель – кабель, который состоит из одного центрального проводника в изоляторе и второго проводника расположенного поверх изолятора. 3. Оптический кабель – это кабель, в котором носителем информации является световой луч, распространяющийся по оптическому волокну. Кроме того, в качестве передающей среды в беспроводных локальных сетях используются радиоволны в микроволновом диапазоне. К коммуникационному оборудованию локальных сетей относятся: трансиверы, повторители, концентраторы, мосты, коммутаторы, маршрутизаторы и шлюзы. Часть оборудования (приемопередатчики или трансиверы, повторители или репитеры и концентраторы или hubs) служит для объединения нескольких компьютеров в требуемую конфигурацию сети. Соединенные с концентратором ПК образуют один сегмент локальной сети, т.е. концентраторы являются средством физической структуризации сети, так как, разбивая сеть на сегменты, упрощают подключение к сети большого числа ПК. Другая часть оборудования (мосты, коммутаторы) предназначены для логической структуризации сети. Так как локальные сети являются широковещательными (Ethernet и Token Ring), то с увеличением количества компьютеров в сети, построенной на основе концентраторов, увеличивается время задержки доступа компьютеров к сети и возникновению коллизий. Поэтому в сетях построенных на хабах устанавливают мосты или коммутаторы между каждыми тремя или четырьмя концентраторами, т.е. осуществляют логическую структуризацию сети с целью недопущения коллизий. Третья часть оборудования предназначена для объединения нескольких локальных сетей в единую сеть: маршрутизаторы (routers), шлюзы (gateways). К этой части оборудования можно отнести и мосты (bridges), а также коммутаторы (switches). Повторители (repeater) – устройства для восстановления и усиления сигналов в сети, служащие для увеличения ее длины. Приемопередатчики (трансиверы) – это устройства, предназначенные для приема пакетов от контроллера рабочих станций сети и передачи их в сеть. Трансиверы (конверторы) могут преобразовывать электрические сигналы в другие виды сигналов (оптические или радиосигналы) с целью использования других сред передачи информации. Концентраторы или хабы (Hub) – устройства множественного доступа, которые объединяет в одной точке отдельные физические отрезки кабеля, образуют общую среду передачи данных или сегменты сети, т.е. хабы используются для создания сегментов и являются средством физической структуризации сети. Мосты (bridges) – это программно – аппаратные устройства, которые обеспечивают соединение нескольких локальных сетей между собой. Мосты предназначены для логической структуризации сети или для соединения в основном идентичных сетей, имеющих некоторые физические различия. Коммутаторы (switches) — программно – аппаратные устройства являются быстродействующим аналогом мостов, которые делят общую среду передачи данных на логические сегменты. Логический сегмент образуется путем объединения нескольких физических сегментов с помощью одного или нескольких концентраторов. Каждый логический сегмент подключается к отдельному порту коммутатора. При поступлении данных с компьютера — отправителя на какой-либо из портов коммутатор передаст эти данные, но не на все порты, как в концентраторе, а только на тот порт, к которому подключен сегмент, содержащий компьютер — получатель данных. Маршрутизаторы (routers). Эти устройства обеспечивают выбор маршрута передачи данных между несколькими сетями, имеющими различную архитектуру или протоколы. Они обеспечивают сложный уровень сервиса, так как могут выполнять “интеллектуальные” функции: выбор наилучшего маршрута для передачи сообщения, адресованного другой сети; защиту данных; буферизацию передаваемых данных; различные протокольные преобразования. Маршрутизаторы применяют только для связи однородных сетей.

Шлюзы (gateway) – устройства (компьютер), служащие для объединения разнородных сетей с различными протоколами обмена. Шлюзы выполняют протокольное преобразование для сети, в частности преобразование сообщения из одного формата в другой.

Эффективность функционирования ЛВС определяется параметрами, выбранными при конфигурировании сети. Конфигурация сети базируется на существующих технологиях и мировом опыте, а также на принятых во всем мире стандартах построения ЛВС и определяется требованиями, предъявляемыми к ней, а также финансовыми возможностями организаций.

Исходя из существующих условий и требований, в каждом отдельном случае выбирается топология сети, кабельная структура, коммуникационное оборудование, протоколы и методы передачи данных, способы организации взаимодействия устройств, сетевая операционная система.

Источник