Министерство  образования и науки Российской Федерации

Государственное образовательное учреждение

высшего профессионального образования

«Новгородский государственный университет имени  Ярослава Мудрого»

Институт  непрерывного педагогического образования

Кафедра психологии 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

Контрольная работа 
по дисциплине «экология» на тему: 
«Архитектура вычислительной сети.

Виды  и топологии локальных вычислительных сетей.» 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

 
 
 

      Великий Новгород 

2011 год

Оглавление

1. ОСОБЕННОСТИ ОРГАНИЗАЦИИ ЛВС 3

1.1.Функциональные группы устройств в сети 3

1.2  Управление взаимодействием устройств в сети 3

2. ТИПОВЫЕ  ТОПОЛОГИИ  И  МЕТОДЫ ДОСТУПА ЛВС 5

2.1 Физическая передающая среда ЛВС 5

Рис. 1.   Витая пара проводов 5

Рис. 2.   Коаксиальный кабель 6

Рис. 3.   Оптоволоконный кабель 6

2.2 Основные топологии ЛВС 6

Рис. 4.   Сеть кольцевой топологии 7

Рис. 5.   Сеть шинной топологии 8

Рис. 6.   Сеть звездообразной топологии 8

2.3 Методы доступа к передающей среде 8

2.4 Назначение ЛВС 9

3. ОБЪЕДИНЕНИЕ ЛВС 10

3.1 Причины объединения ЛВС 10

3.2 Способы объединения ЛВС 10 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

 

1. ОСОБЕННОСТИ ОРГАНИЗАЦИИ ЛВС

1.1.Функциональные группы устройств в сети

  Основное  назначение любой компьютерной сети – предоставление информационных и  вычислительных ресурсов подключенным к ней пользователям.

  С этой точки зрения локальную вычислительную сеть можно рассматривать как  совокупность серверов и рабочих  станций.

Сервер  – компьютер, подключенный к сети и обеспечивающий ее пользователей определенными услугами.

  Серверы могут осуществлять хранение данных, управление базами данных, удаленную обработку заданий, печать заданий и ряд других функций, потребность в которых может возникнуть у пользователей сети. Сервер – источник ресурсов сети.

Рабочая станция - персональный компьютер, подключенный к сети, через который пользователь получает доступ к ее ресурсам.

  Рабочая станция сети функционирует как в сетевом, так и в локальном режиме. Она оснащена собственной операционной системой (MS DOS, Windows и т.д.), обеспечивает пользователя всеми необходимыми инструментами для решения прикладных задач.

  Особое  внимание следует уделить одному из типов серверов – файловому  серверу (File Server). В распространенной терминологии для него принято сокращенное название – файл-сервер.

  Файл-сервер хранит данные пользователей сети и  обеспечивает им доступ к этим данным. Это компьютер с большой емкостью оперативной памяти, жесткими дисками  большой емкости и дополнительными  накопителями на магнитной ленте (стриммерами).

  Он  работает под управлением специальной  операционной системы, которая обеспечивает одновременный доступ пользователей  сети к расположенным на нем данным.

  Файл-сервер выполняет следующие функции: хранение данных, архивирование данных, синхронизацию  изменений данных различными пользователями, передачу данных.

  Для многих задач использование одного файл-сервера оказывается недостаточным. Тогда в сеть могут включаться несколько серверов. Возможно также  применение в качестве файл-серверов мини-ЭВМ.

1.2  Управление взаимодействием устройств в сети

  Информационные  системы, построенные на базе компьютерных сетей, обеспечивают решение следующих  задач: хранение данных, обработка данных, организация доступа пользователей  к данным, передача данных и результатов  обработки данных пользователям.

  В системах централизованной обработки  эти функции выполняла центральная ЭВМ .

  Компьютерные  сети реализуют распределенную обработку  данных. Обработка данных в этом случае распределена между двумя  объектами: клиентом и  сервером.

Клиент  – задача, рабочая станция или пользователь компьютерной сети.

  В процессе обработки данных клиент может  сформировать запрос на сервер для  выполнения сложных процедур, чтение файла, поиск информации в базе данных и т. д.

  Сервер, определенный ранее, выполняет запрос, поступивший от клиента. Результаты выполнения запроса передаются клиенту. Сервер обеспечивает хранение данных общего пользования, организует доступ к этим данным и передает данные клиенту.

  Клиент  обрабатывает полученные данные и представляет результаты обработки в виде, удобном  для пользователя. В принципе обработка  данных может быть выполнена и  на сервере. Для подобных систем приняты  термины – системы клиент-сервер или архитектура клиент-сервер.

  Архитектура клиент-сервер может использоваться как в одноранговых локальных  вычислительных сетях, так и в  сети с выделенным сервером.

  Одноранговая  сеть. В такой сети нет единого центра управления взаимодействием рабочих станций и нет единого устройства для хранения данных. Сетевая операционная система распределена по всем рабочим станциям. Каждая станция сети может выполнять функции как клиента, так и сервера. Она может обслуживать запросы от других рабочих станций и направлять свои запросы на обслуживание в сеть.

  Пользователю  сети доступны все устройства, подключенные к другим станциям (диски, принтеры).

  Достоинства одноранговых сетей: низкая стоимость  и высокая надежность.

  Недостатки  одноранговых сетей:

• зависимость эффективности работы сети от количества станций;
• сложность управления сетью;
• сложность обеспечения защиты информации;
• трудности обновления и изменения программного обеспечения станций.

  Наибольшей  популярностью пользуются одноранговые сети на базе сетевых операционных систем LANtastic, NetWare Lite.

  Сеть  с выделенным сервером. В сети с выделенным сервером один из компьютеров выполняет функции хранения данных, предназначенных для использования всеми рабочими станциями, управления взаимодействием между рабочими станциями и ряд сервисных функций.

  Такой компьютер обычно называют сервером сети. На нем устанавливается сетевая  операционная система, к нему подключаются все разделяемые внешние устройства – жесткие диски, принтеры и модемы.

  Взаимодействие  между рабочими станциями в сети, как правило, осуществляется через  сервер. Логическая организация такой  сети может быть представлена топологией звезда. Роль центрального устройства выполняет сервер. В сетях с централизованным управлением существует возможность обмена информацией между рабочими станциями, минуя файл-сервер. Для этого можно использовать программу NetLink. После запуска программы на двух рабочих станциях можно передавать файлы с диска одной станции на диск другой (аналогично операции копирования файлов из одного каталога в другой с помощью программы Norton Commander).

  Достоинства сети с выделенным сервером:

• надежная система защиты информации;
• высокое быстродействие;
• отсутствие ограничений на число рабочих станций;
• простота управления по сравнению с одноранговыми сетями.

  Недостатки  сети:

• высокая стоимость из-за выделения одного компьютера под сервер;
• зависимость быстродействия и надежности сети от сервера;
• меньшая гибкость по сравнению с одноранговой сетью.

  Сети  с выделенным сервером являются наиболее распространенными у пользователей  компьютерных сетей. Сетевые операционные системы для таких сетей –  LANServer (IBM), Windows NT Server версий 3.51 и 4.0 и NetWare (Novell).

2. ТИПОВЫЕ  ТОПОЛОГИИ  И  МЕТОДЫ ДОСТУПА ЛВС

2.1 Физическая передающая среда ЛВС

  Физическая  среда обеспечивает перенос информации между абонентами вычислительной сети. Как уже упоминалось, физическая передающая среда ЛВС представлена тремя типами кабелей: витая пара проводов, коаксиальный кабель, оптоволоконный кабель.

  Витая пара состоит из двух изолированных проводов, свитых между собой (рис. 1). Скручивание проводов уменьшает влияние внешних электромагнитных полей на передаваемые сигналы. Самый простой вариант витой пары – телефонный кабель. Витые пары имеют различные характеристики, определяемые размерами, изоляцией и шагом скручивания. Дешевизна этого вида передающей среды делает ее достаточно популярной для ЛВС.

Рис. 1.   Витая пара проводов

  Основной  недостаток витой пары – плохая помехозащищенность и низкая скорость передачи информации – 0,25 - 1 Мбит/с. Технологические  усовершенствования позволяют повысить скорость передачи и помехозащищенность (экранированная витая пара), но при этом возрастает стоимость этого типа передающей среды.

  Коаксиальный  кабель (рис. 2) по сравнению с витой парой обладает более высокой механической прочностью, помехозащищенностью и обеспечивает скорость передачи информации до 10-50 Мбит/с. Для промышленного использования выпускаются два типа коаксиальных кабелей: толстый и тонкий. Толстый кабель более прочен и передает сигналы нужной амплитуды на большее расстояние, чем тонкий. В то же время тонкий кабель значительно дешевле. Коаксиальный кабель так же, как и витая пара, является одним из популярных типов передающей среды для ЛВС.

 

  

Рис. 2.   Коаксиальный кабель

  Оптоволоконный  кабель - идеальная передающая среда (рис. 3). Он не подвержен действию электромагнитных полей и сам практически не имеет излучения. Последнее свойство позволяет использовать его в сетях, требующих повышенной секретности информации.

  

Рис. 3.   Оптоволоконный кабель