Основные средства связи вычислительных сетей

20. Компьютерные сети, Аппаратные средства компью­терных сетей. Топология локальных сетей. Характерис­тики каналов (линий) связи.

Многообразие компьютерных сетей можно классифицировать по группе признаков:

1) Территориальная распространенность; 2) Ведомственная принадлежность;

3) Скорость передачи информации; 4) Тип среды передачи; 5) Топология;

6) Организация взаимодействия компьютеров.

По территориальной распространенности сети могут быть локальными, глобальными, и региональными.

Локальные — это сети, перекрывающие территорию не более 10 м2

Региональные — расположенные на территории города или области

Глобальные на территории государства или группы государств, например, всемирная сеть Internet.

По принадлежности различают ведомственные и государственные сети.

Ведомственные принадлежат одной организации и располагаются на ее территории.

Государственные сети — сети, используемые в государственных структурах.

По скорости передачи: низкоскоростные (до 10 Мбит/с), среднескоростные (до 100 Мбит/с), высокоскоростные (свыше 100 Мбит/с);

По типу среды передачи:

проводные ; коаксиальные, на витой паре, оптоволоконные ; беспроводные ;

с передачей информации по радиоканалам, в инфракрасном диапазоне.

Топологии компьютерных сетей

Линейная сеть. Содержит только два оконечных узла, любое число промежуточных узлов и имеет только один путь между любыми двумя узлами.

Кольцевая сеть Сеть, в которой к каждому узлу присоединены две и только две ветви.

Звездообразная сеть Сеть, в которой имеется только один промежуточный узел.

Общая шина В этом случае подключение и обмен данными производится через общий канал связи, называемый общей шиной.

Одноранговые сети Все компьютеры одноранговой сети равноправны. Любой пользователь сети может получить доступ к данным, хранящимся на любом компьютере.

Иерархические сети При ее установке заранее выделяются один или несколько компьютеров, управляющих обменом данных по сети и распределением ресурсов. Такой компьютер называют сервером.

Под топологией понимается описание свойств сети, присущих всем ее гомоморфным преобразованиям, т.е. Таким изменениям внешнего вида сети, расстояний между ее элементами, их взаимного расположения, при которых не изменяется соотношение этих элементов между собой. Топология компьютерной сети во многом определяется способом соединения компьютеров друг с другом. Конфигурация лс делится на два основных класса: широковещательные и последовательные. В широковещательных конфигурациях каждый пк передает сигналы, которые могут быть восприняты остальными пк (“общая шина”, “дерево”, “звезда с пассивным центром”). В последовательных конфигурациях каждый физический подуровень передает информацию только одному пк (произвольная, иерархическая, “кольцо”, “цепочка”, “звезда с интеллектуальным центром”, “снежинка” и др.). Наиболее оптимальной с точки зрения надежности является полносвязная сеть, т.е. Сеть, в который каждый узел сети связан со всеми другими узлами, однако при большом числе узлов такая сеть требует большого количества каналов связи и труднореализуема из-за технических сложностей и высокой стоимости. Поэтому практически все сети являются неполносвязными. Хотя при заданном числе узлов в неполносвязной сети может существовать большое количество вариантов соединения узлов сети, на практике обычно используется три наиболее широко распространенные (базовые) топологии лвс: “звезда”, “общая шина” и “кольцо”: шинная, когда все узлы сети подключаются к одному незамкнутому каналу, обычно называемому шиной; кольцевая, когда все узлы сети подключаются к одному замкнутому кольцевому каналу.; звездообразная, когда все узлы сети подключаются к одному центральному узлу, называемому хостом или хабом. Сети могут быть также смешанной топологии (гибридные), когда отдельные части сети имеют разную топологию.

Источник

Устройства связи и телекоммуникации

используются для связи с другими приборами и подключения ПК к каналам связи и другим ЭВМ и вычислительным сетям (сетевые интерфейсные платы, мультиплексоры передачи данных, модемы).

 Сетевой адаптер – служит для подключения ПК к каналу связи для работы в составе вычислительной сети. В глобальных сетях функции сетевого адаптера выполняет модулятор-демодулятор (модем).

Вычислительные сети

Возрастающие потоки информации заставляют искать пути наиболее эффективного использования персональных компьютеров. В частности, это привело к созданию мощных вычислительных центров.

 Вычислительная сеть — это совокупность компьютеров и каналов связи, предназначенных для совместного использования. В сети решаются прикладные задачи пользователей по обработке информации и задачи управления сетью. Все компьютеры находятся в постоянной физической и информационной связи друг с другом.

Создание вычислительных сетей послужило мощным импульсом для организации больших систем по обработке информации.

Обобщенная структурная схема вычислительной сети

Самым дорогим из элементов компьютерной сети является сервер ( Server ), так как он имеет самые большие накопители на жёстких магнитных дисках.

Современные серверы позволяют подключать несколько жёстких дисков. Кроме хранения большого объёма информации на сервер возложены управляющие функции:

• распределение общих ресурсов( памяти, процессоры) между рабочими местами,
• управление каналами связи.

1. Коаксиальный кабель.

1. Глобальные.
2. Локальные.

1. Любое рабочее место общаться через сеть с любым другим рабочим местом.
2. В ЛВС используют дешевые средства связи. (например, коаксиальный кабель.

1. Удаленная обработка.
2. Распределенная обработка.

1. Шинная.
2. Петлевая.
3. Кольцевая.
4. Древовидная.

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