Проводные и беспроводные соединения компьютерных сетей

Лекция на тему: Передача информации между компьютерами. Проводная и беспроводная связь. (СПО)

Есть три основных способа организации межкомпьютерной связи:

· объединение двух рядом расположенных компьютеров посредством специального кабеля;

· передача данных от одного компьютера к другому посредством модема с помощью проводных, беспроводных или спутниковых линий связи;

· объединение компьютеров в компьютерную сеть

Часто при организации связи между двумя компьютерами за одним компьютером закрепляется роль поставщика ресурсов (программ, данных и т.д.), а за другим — роль пользователя этих ресурсов. В этом случае первый компьютер называется сервером, а второй —клиентом или рабочей станцией. Работать можно только на компьютере-клиенте под управлением специального программного обеспечения.

Сервер (англ. serve — обслуживать) — это высокопроизводительный компьютер с большим объёмом внешней памяти, который обеспечивает обслуживание других компьютеров путем управления распределением дорогостоящих ресурсов совместного пользования (программ, данных и периферийного оборудования).

Клиент (иначе, рабочая станция) — любой компьютер, имеющий доступ к услугам сервера.

Компьютерная сеть (англ. ComputerNetWork, от net — сеть, и work — работа) — это система обмена информацией между компьютерами.

Пользователи компьютерной сети получают возможность совместно использовать её программные, технические, информационные и организационные ресурсы.

Компьютерная сеть представляет собой совокупность узлов (компьютеров, рабочих станций и др.) и соединяющих их ветвей.

Ветвь сети — это путь, соединяющий два смежных узла.

Узлы сети бывают трёх типов:

· оконечный узел — расположен в конце только одной ветви;

· промежуточный узел — расположен на концах более чем одной ветви;

· смежный узел — такие узлы соединены по крайней мере одним путём, не содержащим никаких других узлов.

Компьютеры могут объединяться в сеть разными способами. Способ соединения компьютеров в сеть называется её топологией.

Наиболее распространенные виды топологий сетей:

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

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

3. Древовидная сеть. Сеть, которая содержит более двух оконечных узлов и по крайней мере два промежуточных узла, и в которой между двумя узлами имеется только один путь.

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

5. Ячеистая сеть. Сеть, которая содержит по крайней мере два узла, имеющих два или более пути между ними.

6. Полносвязанная сеть. Сеть, в которой имеется ветвь между любыми двумя узлами.

Важнейшая характеристика компьютерной сети — её архитектура.

В современном мире, переживающем информационный бум, всё большее значение приобретает проводная связь — телефония и интернет, которая позволяет людям не только общаться друг с другом на огромном расстоянии, но и пересылать за какие-то доли секунды огромные объёмы информации.

Существует несколько типов проводных линий связи:

1. медная витая пара проводов

3. волоконно-оптическая линия связи

Самой распространённой, дешёвой и простой в монтаже и последующем техническом обслуживании является витая пара. Волоконно-оптическая линия связи, напротив, является наиболее сложной и дорогостоящей.

Несмотря на бурное развитие в последние годы всевозможных средств беспроводной связи, таких, как мобильные или спутниковые телефоны, проводная связь, видимо, будет сохранять свои позиции ещё долгое время.

Основными преимуществами проводной связи перед беспроводной являются простота устройства линий связи и стабильность передаваемого сигнала (качество которого, например, практически не зависит от погодных условий).

Прокладка проводных (кабельных) линий связи для предоставления услуг телефонии и интернет, связана со значительными материальными затратами, а также представляет собой весьма трудоёмкий процесс. Однако, несмотря на подобные сложности, инфраструктура проводной связи постоянно обновляется и совершенствуется.

Беспроводные сетевые технологии группируются в три типа, различающиеся по масштабу действия их радиосистем, но все они с успехом применяются в бизнесе.
1. PAN (персональные сети) — короткодействующие, радиусом до 10 м сети, которые связывают ПК и другие устройства — КПК, мобильные телефоны, принтеры и т. п. С помощью таких сетей реализуется простая синхронизация данных, устраняются проблемы с обилием кабелей в офисах, реализуется простой обмен информацией в небольших рабочих группах. Наиболее перспективный стандарт для PAN — это Bluetooth.
2. WLAN (беспроводные локальные сети) — радиус действия до 100 м. С их помощью реализуется беспроводной доступ к групповым ресурсам в здании, университетском кампусе и т. п. Обычно такие сети используются для продолжения проводных корпоративных локальных сетей. В небольших компаниях WLAN могут полностью заменить проводные соединения. Основной стандарт для WLAN — 802.11.
3. WWAN (беспроводные сети широкого действия) — беспроводная связь, которая обеспечивает мобильным пользователям доступ к их корпоративным сетям и Интернету.

На современном этапе развития сетевых технологий, технология беспроводных сетей Wi-Fi является наиболее удобной в условиях требующих мобильность, простоту установки и использования. Wi-Fi (от англ. wirelessfidelity — беспроводная связь) — стандарт широкополосной беспроводной связи, разработанный в 1997г. Как правило, технология Wi-Fi используется для организации беспроводных локальных компьютерных сетей, а также создания так называемых горячих точек высокоскоростного доступа в Интернет. Будущее развития телекоммуникационных услуг в немалой степени заключается в грамотном сочетании проводной и беспроводной связи, где каждый вид связи будет использоваться там, где это наиболее оптимально.

Контрольные вопросы и задания

1) Дайте определение компьютерной сети, серверу.

2) Что такое рабочая станция.

3) Перечислите основные типы узлов сети и опишите их.

4) Какие типы проводных линей связи вы знаете?

5) Оформите в виде таблицы типы беспроводные сетевые технологии. Таблица должна содержать два столбца (название типа и его описание).

Источник

Отличия проводных и беспроводных технологий передачи данных

3.Физическая среда передачи данных Основные типы кабельных и беспроводных сред передачи данных

Большая часть компьютерных сетей используют для соединения провода и кабели. Они

выступают в качестве среды передачи сигналов между компьютерами. Наиболее распространены:

коаксиальный кабель, витая пара, оптоволоконный кабель.

Обычно беспроводные компоненты взаимодействуют с сетью, где

основная среда передачи данных — кабель. В ЛВС они оказываются наиболее полезными:

-в помещениях, заполненных людьми (приемная и т. п.);

-для людей, которые не работают на одном месте (врач, брокер и т. п.);

-в изолированных помещениях и зданиях (склад, гараж и т. п.);

-в строениях (памятниках архитектуры или истории), где прокладка дополнительных кабельных

Для беспроводной передачи данных используют: инфракрасное и лазерное излучение, радиопередачу

и телефонию. Эти способы передачи данных в компьютерных сетях, как локальных, так и глобальных,

-гарантируют определенный уровень мобильности;

-позволяют снять ограничение на длину сети, а использование радиоволн и спутниковой связи

делают доступ к сети фактически неограниченным.

До недавнего времени самой распространенной средой передачи данных был коаксиальный кабель:

относительно недорогой, легкий и гибкий, безопасный и простой в установке. На рис. 4.1 приведена

конструкция коаксиального кабеля.

Рис.4.1.Конструкция коаксиального кабеля.

Электрические сигналы, кодирующие данные, передаются по жиле. Она изоляцией отделяется от

металлической оплетки, которая играет роль заземления и защищает передаваемые по жиле сигналы от:

-внешних электромагнитных шумов (атмосферных, промышленных);

-перекрестных помех — электрических наводок, вызванных сигналами в соседних проводах.

Используют толстый и тонкий коаксиальный кабель. Их характеристики представлены в таблице 4.1.

В обозначении кабелей по стандарту IEEE 802.3 первые две цифры — скорость передачи в Мбит/с,

base обозначает, что кабель используется в сетях с узкополосной передачей (baseband network),

последняя цифра — эффективная длина сегмента в сотнях метров, при которой уровень затухания

сигнала остается в допустимых пределах. Тонкий подключается к сетевым платам непосредственно

через Т-коннектор (рис. 4.2), толстый — через специальное устройство — трансивер (рис. 4.3).

Различают обычные и пленумные коаксиальные кабели. Последние обладают повышенными

механическими и противопожарными характеристиками и допускают прокладку под полом, между

фальшпотолком и перекрытием. При выборе для ЛВС данного типа кабеля следует принимать во

1)это среда для передачи речи, видео и двоичных данных;

2)позволяет передавать данные на большие расстояния;

3)это хорошо знакомая технология, предлагающая достаточный уровень защиты данных.

Если для передачи электрических сигналов воспользоваться обычной парой параллельных проводов

для передачи знакопеременного списка большой частоты, то возникающие вокруг одного из них

магнитные потоки будут вызывать помехи вдругом (рис. 4.4). Для исключения этого явления провода

перекручивают между собой (рис. 4.5).

Самая простая витая пара (twisted pair) — это два перевитых друг вокруг друга изолированных

провода. Существует два вида такого кабеля:

-неэкранированная витая пара (UTP);

-экранированная витая пара (STP).

Часто несколько витых пар помещают в одну защитную оболочку (типа телефонного кабеля). Наиболее

распространена в ЛВС неэкранированная витая пара стандарта 10 baseT с эффективной длиной

Источник

2 Проводные и беспроводные технологии компьютерных сетей

Беспроводные компьютерные сети — это технология, позволяющая создавать вычислительные сети, полностью соответствующие стандартам для обычных проводных сетей (например, Ethernet), без использования кабельной проводки. В качестве носителя информации в таких сетях выступают радиоволны СВЧ-диапазона.

Существует два основных направления применения беспроводных компьютерных сетей:

• Работа в замкнутом объеме (офис, выставочный зал и т. п.);
• Соединение удаленных локальных сетей (или удаленных сегментов локальной сети).

Для организации беспроводной сети в замкнутом пространстве применяются передатчики со всенаправленными антеннами. Стандарт IEEE 802.11 определяет два режима работы сети — Ad-hoc и клиент-сервер. Режим Ad-hoc (иначе называемый «точка-точка») — это простая сеть, в которой связь между станциями (клиентами) устанавливается напрямую, без использования специальной точки доступа. В режиме клиент-сервер беспроводная сеть состоит, как минимум, из одной точки доступа, подключенной к проводной сети, и некоторого набора беспроводных клиентских станций. Поскольку в большинстве сетей необходимо обеспечить доступ к файловым серверам, принтерам и другим устройствам, подключенным к проводной локальной сети, чаще всего используется режим клиент-сервер.

Комплексы для объединения локальных сетей по топологии делятся на «точку-точку» и «звезду». При топологии «точка-точка» (режим Ad-hoc в IEEE 802.11) организуется радиомост между двумя удаленными сегментами сети.

Беспроводные технологии — подкласс информационных технологий, служат для передачи информации на расстояние между двумя и более точками, не требуя связи их проводами. Для передачи информации может использоваться инфракрасное излучение, радиоволны, оптическое или лазерное излучение.

В настоящее время существует множество беспроводных технологий, наиболее часто известных пользователям по их маркетинговым названиям, таким как Wi-Fi, WiMAX, Bluetooth. Каждая технология обладает определёнными характеристиками, которые определяют её область применения.

Существуют различные подходы к классификации беспроводных технологий.

• По дальности действия:
  • Беспроводные персональные сети (WPAN — Wireless Personal Area Networks). Примеры технологий — Bluetooth.
  • Беспроводные локальные сети (WLAN — Wireless Local Area Networks). Примеры технологий — Wi-Fi.
  • Беспроводные сети масштаба города (WMAN — Wireless Metropolitan Area Networks). Примеры технологий — WiMAX.
  • Беспроводные глобальные сети (WWAN — Wireless Wide Area Network). Примеры технологий — CSD, GPRS, EDGE, EV-DO, HSPA.
  • По топологии:
    • «Точка-точка».
    • «Точка-многоточка».
    • По области применения:
      • Корпоративные (ведомственные) беспроводные сети — создаваемые компаниями для собственных нужд.
      • Операторские беспроводные сети — создаваемые операторами связи для возмездного оказания услуг.

      Источник