Параметры локальных вычислительных сетей

Понятие Локальных вычислительных сетей

Локальная вычислительная сеть (ЛВС) представляет совокупность компьютеров, расположенных на ограниченной территории и объединенных каналами связи для обмена информацией и распределенной обработки данных.

Организация ЛВС позволяет решать следующие задачи:

• обмен информацией между абонентами сети, что позволяет сократить бумажный документооборот и перейти к электронному документообороту;
• Поддержка принятия управленческих решений, предоставляющая руководителю и управленческому персоналу организации, достоверную и оперативную информацию, необходимую для оценки ситуации и принятия правильных решений;
• Организация собственных информационных систем, содержащих автоматизированные банки данных;
• Коллективное использование ресурсов, таких, как высокоскоростные печатающие устройства, запоминающие устройства большой емкости, мощные средства обработки информации, прикладные программные системы, базы данных, базы знаний.

• временем реакции на запросы клиентов ЛВС;
• пропускной способностью, равной количеству данных, передаваемых за единицу времени;
• задержкой передачи пакета данных устройствами сети.

2.1 Основные компоненты ЛВС



ЛВС включает следующие основные компоненты, представленные на рис.5. Рис.5. Основные компоненты локальной вычислительной сети.

2.1.1 Рабочая станция

— персональный компьютер, подключенный к сети, через который пользователь получает доступ к ее ресурсам. Рабочая станция сети функционирует как в сетевом, так и в локальном режиме. Она оснащена собственной операционной системой (MS DOS, Windows и т.д.), обеспечивает пользователя всеми необходимыми инструментами для решения прикладных задач.

2.1.2 Сервер



— компьютер, подключенный к сети и обеспечивающий ее пользователей определенными услугами. Серверы могут осуществлять хранение данных, управление базами данных, удаленную обработку заданий, печать заданий и ряд других функций, потребность в которых может возникнуть у пользователей сети. Сервер — источник ресурсов сети. Выделяют следующие виды серверов представленные в таблице 1. Таблица 1. Особое внимание следует уделить одному из типов серверов — файловому серверу (File Server). В распространенной терминологии для него принято сокращенное название- файл-сервер. Файл-сервер хранит данные пользователей сети и обеспечивает им доступ к этим данным. Это компьютер с большой емкостью оперативной памяти, жесткими дисками большой емкости и дополнительными накопителями на магнитной ленте (стриммерами). Он работает под управлением специальной операционной системы, которая обеспечивает одновременный доступ пользователей сети к расположенным на нем данным, Файл-сервер выполняет следующие функции: хранение данных, архивирование данных, синхронизацию изменений данных различными пользователями, передачу данных. Для многих задач использование одного файл-сервера оказывается недостаточным. Тогда в сеть могут включаться несколько серверов. Возможно также применение в качестве файл-серверов мини-ЭВМ.

2.1.3 Сетевой адаптер (сетевая карта)

• Прием и передача данных;
• Буферизация;
• Формирование пакета данных;
• Доступ к каналу связи;
• Идентификация адреса;
• Кодирование и декодирование данных;
• Передача и прием импульсов.

2.1.4 Повторители и концентраторы



Основная функция повторителя – повторение сигналов, поступающих на его порт. Повторитель улучшает электрические характеристики сигналов и их синхронность, и за счет этого появляется возможность увеличивать общую длину кабеля между самыми удаленными в сети узлами. Многопортовый повторитель часто называют концентратором или хабом, что отражает тот факт, что данное устройство реализует не только функцию повторения сигналов, но и концентрирует в одном центральном устройстве функции объединения компьютеров в сеть. 2.1.5. Мосты и коммутаторы делят общую среду передачи данных на логические сегменты. Логический сегмент образуется путем объединения нескольких физических сегментов (отрезков кабеля) с помощью одного или нескольких концентраторов. Каждый логический сегмент подключается к отдельному порту моста или коммутатора. При поступлении кадра на какой-либо из портов мост или коммутатор повторяет этот кадр, но не на всех портах, как это делает концентратор, а только на том порту, к которому подключен сегмент, содержащий компьютер-адресат. Основное отличие мостов и коммутаторов состоит в том, что мост обрабатывает кадры последовательно (один за другим), а коммутатор — параллельно (одновременно между всеми парами своих портов). 2.1.6. Маршрутизаторы обмениваются информацией об изменениях структуры сетей, трафике и их состоянии. Благодаря этому выбирается оптимальный маршрут следования блока данных в разных сетях от абонентской системы-отправителя к системе-получателю. 2.1.7. Шлюз является наиболее сложнойретрансляционной системой, обеспечивающей взаимодействие сетей с различными наборами протоколов всех семиуровней модели открытых систем. Шлюзы оперируют на верхних уровнях модели OSI (сеансовом, представительском и прикладном) и представляют наиболее развитый метод подсоединения сетевых сегментов и компьютерных сетей. Необходимость в сетевых шлюзах возникает при объединении двух систем, имеющих различную архитектуру, т.к. в этом случае требуется полностью переводить весь поток данных, проходящих между двумя системами. В качестве шлюза обычно используется выделенный компьютер, на котором запущено программное обеспечение шлюза и производятся преобразования, позволяющие взаимодействовать нескольким системам в сети. 2.1.8. Каналы связи позволяют быстро и надежно передавать информацию между различными устройствами локальной вычислительной сети. 2.1.9. Сетевая операционная система составляет основу любой вычислительной сети. Каждый компьютер в сети автономен, поэтому под сетевой операционной системой в широком смысле понимается совокупность операционных систем отдельных компьютеров, взаимодействующих с целью обмена сообщениями и разделения ресурсов по единым правилам – протоколам. В узком смысле сетевая ОС – это операционная система отдельного компьютера, обеспечивающая ему возможность работать в сети. Рис. 7.1 Структура сетевой ОС В соответствии со структурой, приведенной на рис. 7.1, в сетевой операционной системе отдельной машины можно выделить несколько частей. 1. Средства управления локальными ресурсами компьютера: функции распределения оперативной памяти между процессами, планирования и диспетчеризации процессов, управления процессорами, управления периферийными устройствами и другие функции управления ресурсами локальных ОС. 2. Средства предоставления собственных ресурсов и услуг в общее пользование – серверная часть ОС (сервер). Эти средства обеспечивают, например, блокировку файлов и записей, ведение справочников имен сетевых ресурсов; обработку запросов удаленного доступа к собственной файловой системе и базе данных; управление очередями запросов удаленных пользователей к своим периферийным устройствам. 3. Средства запроса доступа к удаленным ресурсам и услугам – клиентская часть ОС (редиректор). Эта часть выполняет распознавание и перенаправление в сеть запросов к удаленным ресурсам от приложений и пользователей. Клиентская часть также осуществляет прием ответов от серверов и преобразование их в локальный формат, так что для приложения выполнение локальных и удаленных запросов неразличимо. 4. Коммуникационные средства ОС, с помощью которых происходит обмен сообщениями в сети. Эта часть обеспечивает адресацию и буферизацию сообщений, выбор маршрута передачи сообщения по сети, надежность передачи и т.п., т. е. является средством транспортировки сообщений.

Источник

Технические характеристики локально-вычислительной сети здания (для одного этажа)

Цель проекта: решение учебных, организационных и коммуникативных вопросов, управление информацией.

1. Начальные требования к системе.

1.1. Требования к системе в целом

Локальная Вычислительная сеть должна соответствовать стандартам: ISO/IEC 11801 2d., ISO/IEC 14763-1, ANSI/TIA/EIA 568B, ANSI/TIA/EIA 569, ANSI/TIA/EIA 606-A.

1.2. Требования к структуре и функционированию сети

Локальная вычислительная сеть должна обеспечить пропускную способность 100 Мбит/сек. Локальная сеть должна соединять 46 компьютеров.

1.3. Требования к кабелепроводам

Короб в комнатах должен располагаться горизонтально под потолком на высоте 2 м, в остальных помещениях на высоте 2,5 м. Высота расположения сетевых розеток в комнатах 0,8 м.

1.4. Требования безопасности

Все активное оборудование должно быть заземлено согласно Правилам Электроустановок. Используемое оборудование и материалы должны соответствовать условиям ГОСТ и СаНПиН 2.2.2/2.4.1340-03 «Гигиенические требования к персональным электронно-вычислительным машинам и организации работы».

2. Анализ технических средств необходимых при монтаже локальной вычислительной сети

2.1. Сеть должна обеспечить пропускную способность 100 Мбит/сек. Так же должны быть учтены требования по телекоммуникационному заземлению: Все экранированные кабельные системы должны быть заземлены; Все телекоммуникационное активное и пассивное оборудование должно заземляться.

Рассмотрим расположение компьютеров в нашей сети. На этаже находится 50 жилых комнат, из них в 46 комнатах стоят компьютеры.

2.2. Топология сети

При разработке проекта нами была выбрана топология дерево, потому что:

• компоненты сети и оборудование, с помощью которого устанавливается сеть, являются доступными;
• позволяет добавлять компьютеры в сеть без кардинальных изменений самой сети и без выключения сети;
• при сбое работы одного или нескольких компьютеров или при обрыве одной из линий сеть продолжит свою работу;
• сеть данной топологией относительно не дорога, как в реализации, так и в обслуживании;
• данная топология удобна для физической реализации, является наиболее распространенной топологией.

2 .3. Структурная схема приведена ниже:

2.4. Стандарт сети

Наибольшее распространение среди стандартных сетей получила сеть Fast Ethernet, поэтому мы и выбрали её для своей сети. Она обладает множеством преимуществ:

• Для этого типа сети выпускается больше оборудования, и оно сравнительно дешевле;
• В стандартную комплектацию компьютера входит устройство, используемое для этого типа сети (сетевая карта);
• Предусматривает скорость передачи данных 100 Мбит/сек;
• Fast Ethernet выделяется среди других стандартных сетей своей повсеместной распространенностью;
• Экономически обосновано.

2.5. Выбор типа кабеля

Выбранная нами топология обуславливает использование определенного типа кабеля, в нашем случае это кабель на основе витой пары пятой категории.

Планируется использование кабеля витая пара категории 5е.

Выбранный нами стандарт Fast Ethernet 100Base-TX поддерживает два вида передающей среды — витая пара и волоконно-оптический кабель. Но так как цена оптоволоконного кабеля достаточно высока и его характеристики намного выше необходимых нам (расстояние от коммутатора до компьютеров не превышает 100 м), мы остановили свой выбор на кабеле витая пара.

Была выбрана витая пара категории 5е, т. к. стандарт 100Base-TX требует применения двух пар. Одна пара служит для передачи, другая для приема. Этим требованиям отвечает кабельный стандарт UTP категории 5 и 5е. При одинаковой стоимости кабелей категории 5 и 5е, 5е позволяет реконструировать сеть с увеличением скорости и числа оборудования без изменения кабельных систем.

Соответственно розетки и коннекторы так же взяты типа RJ-45 категория 5е. Выбран патч-корд длиной по 2 м категории 5е.

Источник

Читайте также:  Широковещательная сеть с физической топологией