§4 Локальные компьютерные сети. Классификация и топология.
Локальная сеть на электрическом уровне соединяет компьютеры между собой с помощью кабелей, без проводных каналов и сетевых плат. Сеть без единого устройства управления сетью, хранение и обработки информации называется одноранговый, в ней все компьютеры равноправны. К достоинствам одноранговой сети относится низкая стоимость и высокая надёжность. Одноранговая сеть поддерживают начальные и домашние версии операционной системы виндос. В сети с выделенным сервером один из компьютеров выполняет функции хранения, обработки информации и функцию управления сетью. В качестве выделенного сервера обычно используются мощный компьютер. Достоинство сети с выделенным сервером: высокое быстродействие, надёжная защита информации, простота управления. Сеть с выделенным сервером поддерживает профессиональная версия виндос. Топология – это способ соединения элементов в системе. Узел в сети – либо устройство, либо отдельный компьютер, либо другая локальная сеть. Под термином топология компьютерной сети может подразумеваться физическая топология, конфигурация физических связей или логическая топология – маршруты передачи сигналов между узлами сети. Физическая или логическая топология могут совпадать или различаться при построении локальных сетей используются три основные топологии: линейная шина, звезда, кольцо. Сеть типа линейная шина наиболее проста и экономична. Данные от передающего узла распространяются по общему кабелю во все стороны на все узлы. В каждый момент времени может вести только один узел. Перед началом передачи узел определяет свободен канал или нет, если канал свободен то узел начинает передачу так как кабель общий то возникают задержки с передачей информации. Для поглощения сигналов на каждом конце кабеля устанавливают терминаторы, при разрыве кабеля отсоединение одного из другого из его концов, отсутствие терминатора, сеть выходит из строя (падает). Для топологии имеемая конца применяется программный протокол Ethernet(1975 года). В последствии стал называться протоколомIEEE802.3. сеть звезда базируется на концепции узла к которому подключается остальные узлы. Каждый периферийный узел имеет отдельную линию связи с центральным узлом. В качестве центрального узла выступает либо отдельный компьютер, либо устройство принимающее и передающее без переработки сигналов под названием концентраф. Центральный узел создает маркер-сообщение специального вида который по очереди передаётся каждому узлу, если узел желает передать то он должен дождаться маркера и добавить ему свое сообщение дополненное адресами отправителя и получателя. Когда сообщение дойдёт до получателя оно будет отцеплено от маркера. Топология везде значительно упрощает взаимодействие узлов сити друг с другом в тоже время работоспособность такой сети полностью определяется центральным узлом так же при большом количестве узлов требуется много кабеля. Количество узлов ограниченно количеством портов концентратора. Для топологии звезда используется протоколArenet. Сеть типа кольцо предусматривает содержание выхода одного узла с выходом другого. Информация по кольцу передаётся от узла к узлу, каждый промежуточный узел принимает соответствующие, задерживает адресованное ему сообщение, сообщение с усилением сигнала передаёт далее. Усиление сигнала позволяет использовать любые типы кабелей. Однако выход из строя любого узла нарушает работу всей сети. К преимуществам можно отнести: устойчивость сети к перегрузкам и возможность охвата количество пользователь не охватывает влияние на производство сети. Для топологии кольцо используется программный протокол под названиемTokenRingпоследствие 802.5.
Древовидная топология комбинирует шину звезду и кольцо. Для связи локальной сети с глобальной могут использоваться телефонные соединения и модем. Модем – модулятор, демодулятор, устройство которое преобразует высокочастотные сигналы компьютера в низкочастотные сигналы телефонной сети и обратно.
Для продолжения скачивания необходимо пройти капчу:
Вопрос 46 Классификация сетей. Топология сетей.
1.2 По способу организации сети подразделяются на реальные и искусственные:
Искусственные сети (псевдосети) позволяют связывать компьютеры вместе через последовательные или параллельные порты и не нуждаются в дополнительных устройствах. Иногда связь в такой сети называют связью по нуль-модему (не используется модем). Само соединение называют нуль-модемным. Искусственные сети используются, когда необходимо перекачать информацию с одного компьютера на другой. MS-DOS и WINDOWS снабжены специальными программами для реализации нуль-модемного соединения.
Реальные сети позволяют связывать компьютеры с помощью специальных устройств коммутации и физической среда передачи данных.
1.3 Классификация по территориальной направленности
По территориальной распространенности сети могут быть локальными, глобальными, региональными и городскими.
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.
Городские — расположение в пределах населенного пункта.
Так же, в последнее время специалисты выделяют такой вид сети, как банковская.
1.4 Классификация сетей по принадлежности
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 информации компьютерные сети делятся на низко-, средне- и высокоскоростные.
низкоскоростные (до 10 Мбит/с),
среднескоростные (до 100 Мбит/с),
высокоскоростные (свыше 100 Мбит/с);
сверхскоростные (свыше 1000 Мбит/с)
Для определения скорости передачи данных в сети широко используется бод (от англ. “baud”):
Baud (бод) — единица скорости передачи сигнала, измеряемая числом дискретных переходов или событий в секунду. Если каждое событие представляет собой один бит, бод эквивалентен бит/сек (в реальных коммуникациях это зачастую не выполняется).
1.5 Классификация соединения ПК в сеть (топология)
Способ соединения компьютеров в сеть называется её топологией. Наиболее распространенные виды топологий 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.
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.
Ячеистая сеть — Сеть, которая содержит по крайней мере два узла, имеющих два или более пути между ними.
Полносвязная сеть — Сеть, в которой имеется ветвь между любыми двумя узлами.
1.6 Классификация по организации взаимодействия ПК
С точки зрения организации взаимодействия компьютеров, сети делят на одноранговые (Peer-to-Peer Network) и с выделенным сервером (Dedicated Server Network).
Все компьютеры одноранговой сети равноправны. Любой пользователь сети может получить доступ к данным, хранящимся на любом компьютере.
Одноранговые сети могут быть организованы с помощью таких операционных систем, как LANtastic, windows’3.11, Novell Netware Lite. Указанные программы работают как с DOS, так и с windows. Одноранговые сети могут быть организованы также на базе всех современных 32-разрядных операционных систем — windows 9x\ME\2k, windows NT workstation версии, OS/2 и некоторых других.
Достоинства одноранговых сетей:1. Наиболее просты в установке и эксплуатации.2. Операционные системы DOS и windows обладают всеми необходимыми функциями, позволяющими строить одноранговую сеть.
Недостатки:В условиях одноранговых сетей затруднено решение вопросов защиты информации. Поэтому такой способ организации сети используется для сетей с небольшим количеством компьютеров и там, где вопрос защиты данных не является принципиальным.
В иерархической сети при установке сети заранее выделяются один или несколько компьютеров, управляющих обменом данных по сети и распределением ресурсов. Такой компьютер называют сервером.
Любой компьютер, имеющий доступ к услугам сервера называют клиентом сети или рабочей станцией.
Сетевая тополо́гия (от греч. τόπος, — место) — способ описания конфигурации сети, схема расположения и соединения сетевых устройств.
Сетевая топология может быть
- физической — описывает реальное расположение и связи между узлами сети.
- логической — описывает хождение сигнала в рамках физической топологии.
- информационной — описывает направление потоков информации, передаваемых по сети.
- управления обменом — это принцип передачи права на пользование сетью.
Существует множество способов соединения сетевых устройств. Выделяют 3 базовых топологии:
- Шина
- Кольцо
- Звезда
И дополнительные (производные):
- Двойное кольцо
- Ячеистая топология
- Решётка
- Дерево
- Fat Tree
- Полносвязная
Дополнительные способы являются комбинациями базовых. В общем случае такие топологии называются смешанными или гибридными, но некоторые из них имеют собственные названия, например «Дерево».