Техническими средствами компьютерной сети являются

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

4.4. Сетевые технические средства.

Сетевые технические средства – это различные устройства, обеспечивающие объединение компьютеров в единую компьютерную сеть.

Базовые компоненты и технологии, связанные с архитектурой локальных или территориально-распределенных сетей, могут включать в себя:

• Кабели (Wire)
• Серверы
• Сетевые интерфейсные платы (NIC, Network Interface Card)
• Концентраторы (Hub)
• Коммутаторы (Switch)
• Маршрутизаторы (Router, территориально-распределенные сети)
• Серверы удаленного доступа (Remote Server, территориально-распределенные сети)
• Модемы (территориально-распределенные сети)

Кабели.

Данные по кабелю передаются в виде отдельных порций — пакетов, пересылающихся с одного сетевого устройства на другое. Существует несколько типов кабелей, каждый из которых имеет свои преимущества. Структурированные кабельные системы (Structured Wiring System). В структурированной кабельной схеме применяется звездообразная конфигурация — отдельный сегмент недорогого кабеля соединяет компьютер каждого пользователя с центральным концентратором (или коммутатором, если в сети передаются большие объемы данных). Витая пара. Кабель типа «витая пара» (TP, Twisted Pair) бывает двух видов: экранированная витая пара (STP, Shielded Twisted Pair) и неэкранированная витая пара (UTP, Unshielded Twisted Pair). Оба типа кабеля состоят из пары скрученных медных проводов. Тонкий и толстый коаксиальный кабель. Эти типы кабеля аналогичны стандартному телевизионному кабелю. Коаксиальный кабель прокладывается от компьютера к компьютеру. У каждого компьютера оставляют небольшой запас кабеля на случай возможности его перемещения. При необходимости охватить локальной сетью площадь большую, чем это позволяют рассматриваемые кабельные системы, применяется дополнительные устройства – репитеры (повторители). Оптоволоконный кабель. Оптоволоконный кабель поддерживает скорость передачи данных (в виде пакетов) 10, 100 или 1000 Мбит/с. Данные передаются с помощью световых импульсов, проходящих по оптическому волокну. Благодаря совершенствованию оптоволоконной технологии данный кабель становится все более приемлемым по цене.

Серверы.

Сервер в сети клиент/сервер представляет собой компьютер с жестким диском большой емкости, на котором можно хранить приложения и файлы, доступные для других компьютеров в сети. Сервер может также управлять доступом к периферийным устройствам (таким как принтеры) и используется для выполнения сетевой операционной системы (NOS, Network Operating System).

Сетевые интерфейсные платы.

Сетевые интерфейсные платы (NIC, Network Interface Card) устанавливаются на настольных и портативных компьютерах. Они служат для взаимодействия с другими устройствами в локальной сети. Если рассматривать просто способ приема и передачи данных на подключенных к сети компьютерах, то современные сетевые платы (сетевые адаптеры) играют активную роль в повышении производительности, назначении приоритетов для ответственного трафика (передаваемой/принимаемой информации) и мониторинге трафика в сети. Кроме того, они поддерживают такие функции, как удаленная активизация с центральной рабочей станции или удаленное изменение конфигурации, что значительно экономит время и силы администраторов постоянно растущих сетей.

Концентраторы.

В структурированной кабельной конфигурации все входящие в сеть компьютеры взаимодействуют с концентратором (или коммутатором). Концентратор или хаб (Hub) — устройство множественного доступа, выполняющее роль центральной точки соединения в топологии “физическая звезда”. Компьютеры, соединенные с концентратором образуют один сегмент локальной сети. Такая схема упрощает подключение к сети большого числа пользователей, даже если они часто перемещаются. В основном, функция концентратора состоит в объединении пользователей в один сетевой сегмент. Традиционные концентраторы поддерживают только один сетевой сегмент, предоставляя всем подключаемым к ним пользователям одну и ту же полосу пропускания. Двухскоростные концентраторы (dual-speed) можно с выгодой использовать для создания современных сетей с совместно используемыми сетевыми сегментами. Кроме того, концентраторы служат центральной точкой для подключения кабелей, изменения конфигурации, поиска неисправностей и централизованного управления, упрощая выполнение всех этих операций. Коммутаторы. Коммутатор (Switch) — многопортовое устройство, обеспечивающее высокоскоростную коммутацию пакетов между портами. В сети с коммутацией пакетов — устройство, направляющее пакеты, обычно на один из узлов магистральной сети. Такое устройство называется также коммутатором данных (data PABX).

Маршрутизаторы.

• Подключение локальных сетей (LAN) к территориально-распределенным сетям (WAN).
• Соединение нескольких локальных сетей.

Серверы удаленного доступа.

Если вам нужно обеспечить доступ к сети удаленных пользователей, устанавливающих коммутируемое соединение из дома или во время поездки, нужно инсталлировать сервер удаленного доступа. Это устройство позволяет нескольким пользователям подключаться к сети по телефонной линии (набирая один телефонный номер) и обращаться к сетевым ресурсам, как и при работе в офисе. Кроме того, такие серверы могут предусматривать защиту от несанкционированного доступа пользователей.

Модемы.

Модемы позволяют пользователям компьютеров обмениваться информацией и подключаться к Интернету по обычным телефонным линиям. Название «модем» обусловлено функцией устройства и означает «модулятор/демодулятор». Модем модулирует цифровые сигналы, поступающие от компьютера, в аналоговые сигналы, передаваемые по телефонной сети общего пользования, а другой модем демодулирует эти сигналы на приемном конце, снова преобразуя их в цифровую форму.

Источник

Ответы по параграфу 3 Аппаратное и программное обеспечение сети

Задание 1. Что входит в технические средства компьютерных сетей?

Задание 2. Почему в качестве каналов связи в компьютерных сетях часто используются телефонные линии?

Телефонные линии используются часще всего, потому что оно удобно и дёшево, так как система телефонной связи уже давно организована, налажена и охватывает почти всю Землю.

Задание 3. Что такое модем? Каково его назначение в сети?

Модем – аналогово-цифровой преобразователь сигналов.
Модем преобразует данные из дискретной цифровой формы в аналоговую при передаче информации в сеть (модуляция) и обратное аналого-цифровое преобразование при приёме информации (демодуляция).

Задание 4. Какие виды радиосвязи используются в компьютерных сетях?

Виды радиосвязи: 1) Спутниковые радиоканалы; 2) Технология Wi-Fi (Wireless Fidelity, беспроводная точность воспроизведения).

Задание 5. Сколько символов текста можно передать за 5 секунд, используя телефонный канал, работающий со скоростью 56 Кбит/с?

Вес одного символа – 8 бит или 1 байт.
Найдём информационный объем, воспользовавшись формулой V = U*t, где U – скорость передачи данных, а t – время.
V = 56*1024*5 = 286 720 (бит) = 35840 (байт), то есть можно передать 35840 символов текста.
Ответ: 35840 символов

Задание 6. Что такое протокол сети?

Протокол сети – это стандарт, определяющий форму представления и способ пересылки сообщений, процедуры их интерпретации, правила совместной работы различного оборудования.

Задание 7. Что такое технология «клиент–сервер»?

Технология «клиент-сервер» — это организация программного обеспечения, принятая в современных сетях, в котором клиентом является программа, обслуживающая любую сетевую услугу на машине пользователя, а на узловом сервере эта услуга обеспечивается работой сервер-программой.

Задание 8. Какую работу выполняет сервер-программа электронной почты?

Сервер-программа электронной почты организует рассылку по сети корреспонденции, передаваемой пользователем, а также при-ем в почтовый ящик поступающей информации.

Задание 9. Перечислите режимы работы клиент-программы электронной почты. Подготовьте презентацию.

Режимы работы клиент-программы электронной почты:
• Настройка
• Просмотр почты
• Подготовка/редактирование писем
• Отправка электронной корреспонденции
Презентация на примере клиент-программы Microsoft Outlook.

Источник