Локальные вычислительные сети и ее компоненты
Локальная вычислительная сеть (ЛВС), как правило, состоит из следующих компонентов: 1) персональный компьютер (ПК), называемый рабочей станцией; 2) сетевая операционная система; 3) файл-сервер; 4) периферийное оборудование ЛВС; 5) прикладное программное обеспечение; 6) кабели; 7) разъемы и соединители; 8) сетевые адаптеры; 9) репитеры; 10) трансиверы; 11) концентраторы; 12) мосты; 13) маршрутизаторы; 14) шлюзы.
Рабочая станция – персональный компьютер, допускающий любую конфигурацию и имеющий специальное устройство подключения к сети – сетевой адаптер.
Сетевая операционная система – система обслуживания и управления ЛВС. Сетевая операционная система является аналогом операционной системы локального компьютера для сети.
Файл-сервер (сервер) – компьютер, работающий с сетевой операционной системой. Операционная система позволяет файл-серверу управлять обменом информацией в сети и контролировать использование общих ресурсов (таких как принтеры). Различают два типа серверов – выделенный и невыделенный серверы. Выделенный сервер используется только как файл-сервер и не может выступать в качестве рабочей станции. В отличие от выделенного сервера невыделенный файл-сервер может совмещать в себе функции как файл-сервера, так и рабочей станции.
В качестве серверов используются либо мощные персональные компьютеры повышенной надежности, обладающие большим объемом оперативной памяти и большим жестким диском, либо профессиональные серверы.
Периферийное оборудование ЛВС включает в себя такие устройства, как принтеры, графопостроители, устройства факсимильной связи и др. Все периферийное оборудование, подключенное к файл-серверу, можно использовать с любой рабочей станции.
Обработку данных производят специально предназначенные для этого программы – так называемое прикладное программное обеспечение (ППО).
Кабели – соединительные провода (линии передачи данных), по которым в разных направлениях передаются электрические сигналы в компьютерной сети. Различают сетевые кабели: коаксиальный, витая пара и оптоволоконный.
Разъемы (порты) – устройство сопряжения персонального компьютера или периферийного устройства для подключения в сеть посредством кабеля.
Соединители (коннекторы) – часть сетевого кабеля, вставляемая в порт (разъем) персонального компьютера или периферийного устройства для подключения в сеть.
Сетевые адаптеры (контроллеры, карты, платы) – основная часть аппаратуры ЛВС, предназначенная для сопряжение компьютера (или другого абонента) с сетью, то есть обеспечение обмена информацией между компьютером и каналом связи в соответствии с принятыми правилами обмена.
Трансиверы (TRANsmitter + reCEIVER) – устройства передачи информации между адаптером и кабелем сети или между двумя сегментами (частями) сети. Трансиверы усиливают сигналы, преобразуют их уровни или преобразуют сигналы в другую форму (например, из электрической в световую и обратно).
Репитеры (англ. repeater — повторители) – устройства, восстанавливающие ослабленные сигналы (их амплитуду и форму), приводя их форму к исходному виду. Цель такой ретрансляции сигналов состоит в увеличении длины сети.
Концентраторы (hub) – устройства, служащие для объединения в единую сеть нескольких сегментов сети.
Мосты (bridge) – наиболее простые устройства, служащие для объединения сетей с разными стандартами обмена, например Ethernet и Arcnet, или нескольких сегментов (частей) одной и той же сети, например Ethernet. В отличие от концентраторов мосты принимают поступающие пакеты целиком и в случае необходимости производят их простейшую обработку.
Маршрутизаторы (router) – устройства, выбирающие для каждого пакета в сложных разветвленных сетях оптимальный маршрут для избегания перегрузки отдельных участков сети и обхода поврежденных участков.
Шлюзы (gateway) – устройства для соединения различных сетей с сильно отличающимися протоколами, например для соединения локальных сетей с большими компьютерами или с глобальными сетями.
Если обратиться к модели OSI, то можно считать, что репитеры связывают сети или сегменты на 1-м уровне, мосты – на 2-м уровне, маршрутизаторы – на 3-м уровне, а шлюзы – на более высоких уровнях (на 4, 5, 6 и 7-м). Соответственно, репитеры выполняют функции (не все, а только некоторые) 1-го уровня, мосты реализуют функции 1-го уровня (на 1-м уровне и частично на 2-м у них работают сетевые адаптеры), маршрутизаторы – 3-го уровня, а шлюзы должны выполнять функции всех уровней.
Кабель не подвержен электрическим помехам. Существенным недостатком этой технологии является дороговизна и сложность в установке и подключении.
При передаче данных используется и беспроводная среда. Работа беспроводных ЛВС основана на следующих способах передачи данных: инфракрасном излучении, лазере и радиопередаче. Беспроводная среда (радиосвязь) может использоваться для организации сетей в пределах больших помещений, где применение обычных линий связи затруднительно или нецелесообразно. Организация беспроводной связи существенно дороже, чем обычной.
Понравилась статья? Добавь ее в закладку (CTRL+D) и не забудь поделиться с друзьями:
8. Компоненты сети: рабочие станции, серверы, операционные системы
1) рабочие станции — машина любого пользователя, подключенная к сети.
Со стороны сети одно требование – она должна иметь устройство для подключения к сети.
2) серверы — машина коллективного пользования, предоставляющая свои ресурсы в общее пользование.
3) коммуникационная система (кабельные системы, повторители, мосты, коммутаторы, маршрутизаторы). Сегодня она может представлять собой сложный специализированный мультипроцессор, который нужно конфигурировать, оптимизировать и администрировать.
4) Сетевые ОС При проектировании сети важно учитывать насколько просто данная ОС может взаимодействовать с другими ОС сети, насколько она обеспечивает безопасность данных, до какой степени позволяет наращивать число пользователей и др. аспекты.
5) сетевые приложения – сетевые БД, почтовые системы, архиваторы, системы автоматизации коллективной работы и др. Нужно учитывать их совместимость с другими сетевыми приложениями и ОС.
2) производительность (максимальная производительность – 1 Гбит/с (800 мб) )
3) предоставляемые услуги
Надёжность сервера требует:
— хорошие комплектующие
— корпус (просторный, хорошо проветриваемый, чтобы система не перегрелась)
— память (оперативная от 4 Гб, желательно больше)
9. Аппаратное обеспечение лвс: толстый и тонкий Ethernet
10Base5 классический в основном соответствует экспериментальной сети езернет фирмы ксерокс. Использует в качестве среды передачи коаксиальный кабель с волновым сопротивлением 50 Ом. И внешним диаметром около 10 мм («толстый»). Кабели марок RG8 и RG11
Кабель используется как моно канал для всех станций. Сегмент – коаксиальный кабель, ограниченный с 2х сторон согласующими терминаторами (заглушками — резистор с определенным волновым сопротивлением, на ней гасится импульс), с R =50 Ом. Станция должна подключаться к кабелю при помощи приемопередатчика – трансивера, который устанавливается на кабеле и питается от сетевого адаптера компа. Трансивер – часть сетевого адаптера, он принимает и передает данные с кабеля на кабель, определяет коллизии на кабель, является электрической развязкой между кабелем и остальной частью адаптера и защищает кабель от некорректной работы адаптера. Для объединения нескольких элементов в одну сеть кабеля и увеличения длины сети используют повторитель. Который принимает элементы сети с одного кабеля и побитно синхронно повторяет их в другом сегменте. Он состоит из 2х или нескольких трансиверов, которые присоединяются к сегментам кабеля, а так же блока повторения со своим тактовым генератором.
В трансиверном кабеле 25 жил
«Правило 5-4-3»: 5 сегментов, 4 повторителя, 3 нагруженных сегмента.
Характеристики: 1) Макс длина сегмента 500м
4) Кол-во населенных сегментов 3
5) Кол-во подключений в сегменте 100 (включая повторители)
7) Трансиверный кабель 50 м
8) скорость передачи 10 Мбит/с.
9) шаг подключения кабеля h = 2,5 + n*0,5 на коаксиальном кабеле насечки 0,5 м.
10) диаметр кабеля 0,5 дюймов, Rv = 93 Ом.
-хорошая защищенность кабеля от внешних воздействий.
-сравнительно большое расстояние между узлами
-возможность простого перемещения в пределах длины кабеля
-сложность прокладки из-за большой жесткости
-потребность в специальном инструменте для заделки кабеля
-остановка работы всей сети при повреждении кабеля или плохом соединении
-необходимость заранее предусмотреть подводку кабеля по всем возможным местам установки компов.
10Base2. использует в качестве преедающей среды коаксиальный кабель с диаметром центрального медного провода 0,89 мм и внешним диаметром около 6 мм(«тонкий»).
Станции подключаются к кабелю с помощью Т-коннектора (тройник, один отвод которого соединяется сетевым адаптером, а 2 др с двумя концами разрыва кабеля)
Характеристики: 1) Макс длина сегмента 185м
4) Кол-во населенных сегментов 3
5) Кол-во подключений в сегменте 30 (включая повторители)
7) скорость передачи 10 Мбит/с.
8) диаметр кабеля 0,25 дюймов, Rv = 50 Ом.
-для соединения компов требуются только сетевые адаптеры, Т-коннекторы и терминаторы 50 Ом.
-худшая помехозащищенность, механическая прочность
-более узкая полоса пропускания.
-пользователи имеют доступ к разъемам, могут нарушить целостность
Мин расстояние м\ду станциями 1м. Имеет разметку для подключения узлов с шагом 1м.
Типовой состав оборудования локальной сети
Фрагмент вычислительной сети включает основные типы коммуникационного оборудования, применяемого сегодня для образования локальных сетей и соединения их через глобальные связи друг с другом. Для построения локальных связей между компьютерами используются различные виды кабельных систем, сетевые адаптеры, концентраторы, повторители. Для связей между сегментами локальной вычислительной сети используются концентраторы, мосты, коммутаторы, маршрутизаторы и шлюзы. Для подключения локальных сетей к глобальным связям используются:
- специальные выходы (WAN–порты) мостов и маршрутизаторов;
- аппаратура передачи данных по длинным линиям – модемы (при работе по аналоговым линиям);
- устройства подключения к цифровым каналам (TA – терминальные адаптеры сетей ISDN, устройства обслуживания цифровых выделенных каналов типа CSU/DSU и т.п.).
На рис. 5.1 приведен фрагмент вычислительной сети. Рис. 5.22 Фрагмент сети
Вопросы
- Перечислить основные компоненты сети.
- Как подразделяются компьютеры в сети?
- Дать определение рабочей станции.
- Чем отличается рабочая станция в сети от локального компьютера?
- Что такое файловый сервер?
- Какие бывают файловые серверы?
- Какое назначение первичного контролера домена в сети7
- Для чего используется вторичный контролера домена?
- Что такое Proxy–сервер?
- Какая информация хранится на сервере баз данных?
- Достаточно ли одного сервера баз данных в сети с клиент–серверной архитектурой?
- Может ли сервер баз данных и Web–сервер размещаться на одном компьютере?
- Перечислить сетевое программное обеспечение рабочей станции.
- Какое назначение СОС?
- Перечислить наиболее известные сетевые операционные системы.
- Чем различаются типы сетевых адаптеров?
- Какую технологию поддерживают последние типы сетевых адаптеров?
- Что такое сетевая операционная система?
- Перечислить сетевое программное обеспечение и его назначение.
- Для чего используется защита данных?
- Что дает использование паролей и ограничение доступа?
- Перечислить основные функции сетевых протоколов.
- Для какой цели используется Web–сервер?
- Какой сервер необходим для подключения к сети Internet?
- Какое сетевое оборудование используется для связи между сегментами ЛВС?
Физическая среда передачи данных
- тип кабелей и разъемов;
- разводку контактов в разъемах;
- схему кодирования сигналов для значений 0 и 1.
Для продолжения скачивания необходимо пройти капчу: