Оборудование локальных вычислительных сетей
Компьютерная сеть – группа компьютеров, соединенных между собой специальной аппаратурой, которая обеспечивает обмен информацией между любыми компьютерами данной группы.
Назначение компьютерных сетей – обмен информацией между компьютерами и использование общих ресурсов. Общими ресурсами могут быть:
1) файловое пространство (просмотр файлов, хранящихся на удаленном компьютере, когда заходите на сайт);
3) процессорное время (когда к одному мощному компьютеру обращаются слабые для проведения сложных расчетов);
4) каналы связи (провайдер предоставляет доступ к своему Internet-каналу).
Локальные и глобальные вычислительные сети
По охватывающей территории различают:
1) Локальные вычислительные сети (ЛВС). Расстояние между объединенными компьютерами невелико, обычно в пределах одного помещения, здания, нескольких соседних зданий, района, города.
2) Глобальные вычислительные сети (ГВС). Расстояние между компьютерами очень велико (всемирные сети).
Оборудование локальных вычислительных сетей
Сервер – компьютер, предоставляющий в пользование другого компьютера свои ресурсы.
Клиент – компьютер, использующий общий ресурс.
По виду представляемой информации различают файл-серверы, серверы-печати, поисковые серверы, почтовые серверы и т.д.
Для существования компьютерной сети необходимо:
2) Канал связи – та среда передачи, по которой будет распространятся передаваемый сигнал между источником и приемником сигнала.
Различают следующие виды каналов:
а) радиоканал (сигнал – радиоволна);
б) проводной канал (сигнал – электрический импульс, передаваемый по разного рода проводам);
в) волоконно-оптический канал (сигнал – световой импульс, передаваемый по специальным синтетическим волокнам (световодам), попав в один конец которого световой импульс выйдет из другого, несмотря на то, что сам световод при этом может изгибаться; это быстрый и надежный канал связи);
г) оптический канал (сигнал – инфракрасный импульс, передаваемый от источника к приемнику в пределах прямой зоны видимости).
3) Аппаратные средства – это электронные устройства, которые преобразуют информацию в сигнал, передаваемый по каналу связи (на исходном конце) и обратно (на приемном конце). Различают:
а) Модем – устройство, которое осуществляет модуляцию дискретного сигнала в аналоговый и наоборот (демодуляцию);
б) Сетевая карта – выполняет те же функции, что и модем, но в специальных проводных сетях (обычно ЛВС).
4) Программные средства – это программы, работающие на компьютерах с аппаратными средствами;
5) Протокол – это соглашение между людьми о том, как осуществляется связь, какой вид кодирования используется и др.
Единицей измерения скорости передачи информации является 1 бод = 1 бит/с) (модемы рассчитаны на скорость 56 кб и выше)
Различают 2 вида подключения компьютеров в сеть:
1) Одноранговые сети. Пользователю, работающему на любом ПК, доступны ресурсы всех других компьютеров.
2) Сети клиент-сервер. Все ресурсы сконцентрированы на сервере, остальные компьютеры (клиенты) подключаются к серверу для получения доступа к необходимым ресурсам. При подключении запрашивается профиль доступа (имя пользователя) и пароль. По нему сервер предоставляет пользователю доступ только к тем ресурсам, которые ему разрешены. Выделением ресурсов ведает администратор сети.
4 Топологии локальных вычислительных сетей (топология – схема соединения узлов сети):
1) Шинная топология – связана с использованием в качестве передающей среды коаксиального кабеля. Данные от передающего узла сети распространяются по шине в обе стороны. Промежуточные узлы не транслируют поступающих сообщений. Информация поступает на все узлы, но принимает сообщение только тот, которому оно адресовано.
Дисциплина обслуживания параллельная. Это обеспечивает высокое быстродействие ЛВС с шинной топологией. Сеть легко наращивать и конфигурировать, а также адаптировать к различным системам. Сеть шинной топологии устойчива к возможным неисправностям отдельных узлов.
2) Кольцевая топология предусматривает соединение узлов сети замкнутой кривой – кабелем передающей среды. Выход одного узла сети соединяется со входом другого. Информация по кольцу передается от узла к узлу. Каждый промежуточный узел между передатчиком и приемником ретранслирует посланное сообщение. Принимающий узел распознает и получает только адресованные ему сообщения.
Кольцевая топология является идеальной для сетей, занимающих сравнительно небольшое пространство. В ней отсутствует центральный узел, что повышает надежность сети. Ретрансляция информации позволяет использовать в качестве передающей среды любые типы кабелей. Последовательная дисциплина обслуживания узлов такой сети снижает ее быстродействие, а выход из строя одного из узлов нарушает целостность кольца и требует принятия специальных мер для сохранения тракта передачи информации.
3) Звездообразная топология базируется на концепции центрального узла – сетевого концентратора (HUB, Switch), к которому подключаются периферийные узлы. Каждый периферийный узел имеет свою отдельную линию связи с центральным узлом. Вся информация передается через концентратор, который ретранслирует, переключает и маршрутизирует информационные потоки в сети.
Звездообразная топология значительно упрощает взаимодействие узлов ЛВС друг с другом. Работоспособность ЛВС целиком зависит от концентратора.
Понравилась статья? Добавь ее в закладку (CTRL+D) и не забудь поделиться с друзьями:
1. Основы построения локальных вычислительных сетей
1.1 Основные сведения о локальных компьютерных сетях
Локальная сеть представляет собой набор компьютеров, периферийных устройств (принтеров и т. п.) и коммутационных устройств, соединенных кабелями. В качестве кабеля используются «толстый» коаксиальный кабель, «тонкий» коаксиальный кабель, витая пара, волоконно-оптический кабель. «Толстый» кабель, в основном, используется на участках большой протяженности при требованиях высокой пропускной способности. Волоконно-оптический кабель позволяет создавать протяженные участки без ретрансляторов при недостижимой с помощью других кабелей скорости и надежности. Однако стоимость кабельной сети на его основе высока, и поэтому он не нашел пока широкого распространения в локальных сетях. В основном локальные компьютерные сети создаются на базе «тонкого» кабеля или витой пары. Первоначально сети создавались по принципу «тонкого» Ethernet. В основе его — несколько компьютеров с сетевыми адаптерами, соединенные последовательно коаксиальным кабелем, причем все сетевые адаптеры выдают свой сигнал на него одновременно. Недостатки этого принципа выявились позже. С ростом размеров сетей параллельная работа многих компьютеров на одну единую шину стала практически невозможной: очень велики стали взаимные влияния друг на друга. Случайные выходы из строя коаксиального кабеля (например, внутренний обрыв жилы) надолго выводили всю сеть из строя. А определить место обрыва или возникновения программной неисправности, «заткнувшей» сеть, становилось практически невозможно. Поэтому дальнейшее развитие компьютерных сетей происходит на принципах структурирования. В этом случае каждая сеть складывается из набора взаимосвязанных участков — структур. Каждая отдельная структура представляет собой несколько компьютеров с сетевыми адаптерами, каждый из которых соединен отдельным проводом — витой парой — с коммутатором. При необходимости развития к сети просто добавляют новую структуру. При построении сети по принципу витой пары можно проложить больше кабелей, чем установлено в настоящий момент компьютеров. Кабель проводится не только на каждое рабочее место, независимо от того, нужен он сегодня его владельцу или нет, но даже и туда, где сегодня рабочего места нет, но возможно появление в будущем. Переезд или подключение нового пользователя в итоге потребует лишь изменения коммутации на одной или нескольких панелях. Структурированная система несколько дороже традиционной сети за счет значительной избыточности при проектировании. Но зато она обеспечивает возможность эксплуатации в течение многих лет. Для сетей, построенных по этому принципу, появляется необходимость в специальном электронном оборудовании. Одно из таких устройств — хаб — является коммутационным элементом сети. Каждый хаб имеет от 8 до 30 разъемов (портов) для подключения либо компьютера, либо другого хаба. К каждому порту подключается только одно устройство. При подключении компьютера к хабу оказывается, что часть электроники сетевого интерфейса находится в компьютере, а часть — в хабе. Такое подключение позволяет повысить надежность соединения. В обычных ситуациях, помимо усиления сигнала, хаб восстанавливает преамбулу пакета, устраняет шумовые помехи и т. д. Хабы являются сердцем системы и во многом определяют ее функциональность и возможности. Даже в самых простых хабах существует индикация состояния портов. Это позволяет немедленно диагностировать проблемы, вызванные плохими контактами в разъемах, повреждением проводов и т. п. Существенным свойством такой структурированной сети является ее высокая помехоустойчивость: при нарушении связи между двумя ее элементами, остальные продолжают сохранять работоспособность. Задача соединения компьютерных сетей различных организаций, зачастую созданных на основе различных стандартов, вызвала появление специального оборудования (мостов, маршрутизаторов, концентраторов и т. п.), осуществляющего такое взаимодействие.