4. Виды топологий локальных вычислительных сетей.
Сети с шинной топологией используют линейный моноканал передачи данных, к которому все узлы подсоединены через интерфейсные платы посредством относительно коротких соединительных линий. Данные от передающего узла сети распространяются по шине в обе стороны. Промежуточные узлы не ретранслируют поступающих сообщений. Информация поступает на все узлы, но принимает сообщение только тот, которому оно адресовано.
Сеть шинной топологии применяет широко известная сеть Ethernet и организованная на ее адаптерах сеть Novell NetWare, очень часто используемая в офисах. В сети с кольцевой топологией все узлы соединены в единую замкнутую петлю (кольцо) каналами связи. Выход одного узла сети соединяется со входом другого. Информация, по кольцу передается от узла к узлу и каждый узел ретранслирует посланное сообщение. В каждом узле для этого имеются, ^вои интерфейсная и приемо-передающая аппаратура, позволяющая управлять прохождением данных в сети. Передача данных по кольцу с целью упрощения приемо-передающей аппаратуры выполняется только в одном направлении. Принимающий узел распознает и получает только адресованные ему сообщения (Token Ring).
Основу последовательной сети с радиальной топологией составляет сервер, к которому подсоединяются рабочие станции, каждая по своей линии связи. Вся информация передается через центральный узел, который ретранслирует, переключает и маршрутизирует информационные потоки в сети.
Широковещательные радиальные сети с пассивным центром вместо центрального сервера имеют коммутирующее устройство (концентратор), обеспечивающее подключение одного передающего канала сразу ко всем остальным. В структуре сети можно выделить коммуникационную (СПД) и абонентскую подсети (хост-компьютеры, серверы, рабочие станции).
В зависимости от используемой коммуникационной среды абонентские сети делятся на сети с моноканалом, иерархические, полносвязные, сети со смешанной топологией.
В сетях с моноканалом доступ абонентов к информации осуществляется на основе селекции передаваемых кадров или пакетов данных по адресной части последних. Это сети с селекцией информации.
Иерархические, полносвязные и сети со смешанной топологией требуют маршрутизацию информации в каждом узле пути. Неоднозначная маршрутизация выполняется только в сетях, имеющих замкнутые контуры каналов связи. Это сети с маршрутизацией информации.
5. Протоколы канального уровня. Методы доступа к сети.
Наибольшее развитие в ЛВС получили протоколы двух нижних уровней управления модели OS1. В сетях, использующих моноканал, протоколы канального уровня делятся на два подуровня: подуровень логической передачи данных — LLC, подуровень управления доступом к сети — MAC.
Для организации эффективного доступа к моноканалу используются принципы частотной или временной модуляции. Группы методов доступа, основанные на временном разделении, разделяются на централизованные и распределенные. Централизованный доступ управляется от сервера. Распределенные — на основе протоколов, принятых к исполнению всеми рабочими станциями сети.
В случае централизованного доступа каждый клиент может получать доступ к моноканалу: по заранее составленному расписанию; по схеме жесткой временной коммутации; на основе гибкой временной коммутации (опроса рабочих станций); метод передачи полномочий, использующий маркер. Это не имеющий адреса, свободно циркулирующий по сети служебный пакет определенного формата, в который клиенты сети могут помещать свои информационные пакеты, пакет, определяющий стандартный временной интервал. Последовательность передачи маркера по сети от одной рабочей станции к другой задается сервером. Если маркер свободен, рабочая станция помещает в него пакет своих данных, устанавливает в нем признак занятости и передает маркер дальше по сети. Станция, которой было адресовано сообщение, принимает его, сбрасывает признак занятости и отправляет дальше. Данный метод доступа для сетей с шинной и радиальной топологий обеспечивается протоколом ARCNET.
Распределенные методы доступа подразделяются на случайные и детерминированные. Детерминированный доступ обеспечивает наиболее полное использование моноканала и описывается протоколами, дающими гарантию каждой рабочей станции на определенное время доступа к моноканалу. Различают метод передачи маркера, реализуемый в сетях с кольцевой и радиальной топологией протоколом Token Ring и протоколом FDDI, и метод включения маркера, когда рабочая станция приостанавливает движение поступившего «занятого» маркера (временно запоминает его в буферной памяти), вместо него формирует новый маркер с включенным в него своим пакетом данных, и по сети сначала посылает свой новый маркер, а затем уже ранее поступивший «чужой».
При случайном доступе («метод состязаний») обращения станций к моноканалу могут выполняться в любое время, но нет гарантий, что каждое такое обращение позволит реализовать эффективную ПД. Реализуется протоколом Ethernet.
30. Топология и разновидности компьютерных сетей. Локальные и глобальные сети.
Компьютерная сеть — система двух или более компьютеров, связанных каналами передачи информации.
По территориальной распространенности сети могут быть локальными, глобальными, и региональными.
1. Локальные — это сети, расположенные в пределах одного здания.
2. Региональные — расположенные на территории города или области.
3. Глобальные на территории государства или группы государств, например, всемирная сеть Internet.
По скорости передачи информации компьютерные сети делятся на низко-, средне- и высокоскоростные.
1. низкоскоростные (до 10 Мбит/с),
2. среднескоростные (до 100 Мбит/с),
3. высокоскоростные (свыше 100 Мбит/с);
Топологии компьютерных сетей
•Топология типа звезда, все компьютеры сети присоединены к центральному узлу.
Звезда́ — базовая топология компьютерной сети, в которой все компьютеры сети присоединены к центральному узлу (обычно коммутатор), образуя физический сегмент сети. Подобный сегмент сети может функционировать как отдельно, так и в составе сложной сетевой топологии (как правило, «дерево»). Весь обмен информацией идет исключительно через центральный компьютер, на который таким способом возлагается очень большая нагрузка, поэтому ничем другим, кроме сети, он заниматься не может. Как правило, именно центральный компьютер является самым мощным
выход из строя одной рабочей станции не отражается на работе всей сети в целом;
хорошая масштабируемость сети;
лёгкий поиск неисправностей и обрывов в сети;
высокая производительность сети;
выход из строя центрального концентратора обернётся неработоспособностью всей сети;
требуется больше кабеля, чем для большинства других топологий;
конечное число рабочих станций в сети ограничено количеством портов в центральном концентраторе.
•Топология типа кольцо, рабочие станции подключены последовательно друг к другу, образуя замкнутую сеть.
Компьютер в сети получает данные от стоящего предыдущим в списке адресатов и перенаправляет их далее, если они адресованы не ему.
Кольцо́ — это топология, в которой каждый компьютер соединен линиями связи только с двумя другими: от одного он только получает информацию, а другому только передает. На каждой линии связи, как и в случае звезды, работает только один передатчик и один приемник. Это позволяет отказаться от применения внешних терминаторов.
Возможность устойчивой работы без существенного падения скорости передачи данных при интенсивной загрузке сети;
Выход из строя одной рабочей станции, и другие неполадки (обрыв кабеля), отражаются на работоспособности всей сети;
Сложность поиска неисправностей;
•Топология типа шина, все рабочие станции подсоединены к общему кабелю (называемый шина или магистраль)
Топология типа общая ши́на, представляет собой общий кабель (называемый шина или магистраль), к которому подсоединены все рабочие станции. На концах кабеля находятся терминаторы, для предотвращения отражения сигнала.
Небольшое время установки сети;
Дешевизна (требуется меньше кабеля и сетевых устройств);
Выход из строя рабочей станции не отражается на работе сети;
Любые неполадки канала связи уничтожают работу всей сети;
Сложность поиска неисправностей;
С добавлением новых рабочих станций падает производительность сети.
Локальная сеть объединяет компьютеры, установленные в одном помещении (например, школьный компьютерный класс, состоящий из 8-12 компьютеров) или в одном здании (например, в здании школы могут быть объединены в локальную сеть несколько десятков компьютеров, установленных в различных предметных кабинетах).
Локальная вычислительная сеть, ЛВС ( англ. LocalAreaNetwork, LAN ) — компьютерная сеть, покрывающая относительно небольшую территорию.В небольших локальных сетях все компьютеры обычно равноправны, т. е. пользователи самостоятельно решают, какие ресурсы своего компьютера (диски, каталоги, файлы) сделать общедоступными по сети.
Глобальная вычислительная сеть ГВС (англ. WideAreaNetwork, WAN) представляет собой компьютерную сеть, охватывающую большие территории и включающую в себя десятки и сотни тысяч компьютеров. ГВС служат для объединения разрозненных сетей так, чтобы пользователи и компьютеры, где бы они ни находились, могли взаимодействовать со всеми остальными участниками глобальной сети. Лучшим примером ГВС является Интернет, но существуют и другие сети. Глобальную компьютерную сеть еще называют телекоммуникационной сетью, а процесс обмена информацией по такой сети называют телекоммуникацией (от греч. «tele» — далеко и лат. «comunicato» — связь).