«Компьютерные локальные сети» 
 

Пояснительная записка 

к курсовой работе

по дисциплине «Информатика» 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

СОДЕРЖАНИЕ 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

          Введение

      Вхождение России в мировое информационное пространство влечет за собой широчайшее использование новейших информационных технологий, и в первую очередь, компьютерных сетей. При этом резко возрастают и качественно видоизменяются возможности пользователя как в деле оказания услуг своим клиентам, так и при решении собственных организационно-экономических задач.

      Уместно отметить, что современные компьютерные сети являются системой, возможности  и характеристики которой в целом  существенно превышают соответствующие  показатели простой суммы составляющих элементов сети персональных компьютеров при отсутствии взаимодействия между ними.

      Достоинства компьютерных сетей обусловили их широкое  распространение в информационных системах кредитно-финансовой сферы, органов  государственного управления и местного самоуправления, предприятий и организаций. Поэтому целью данной курсовой работы является знакомство с основами построения и функционирования компьютерных сетей, для достижения поставленной цели необходимо решить ряд задач:

• Знакомство с компьютерными сетями, выделение их особенностей и отличий;
• Характеристика основных способов построения сетей (топология сетей);
• Знакомство с методами защиты от несанкционированного доступа к ресурсам сети;
• Краткая характеристика основных протоколов сети, которые обеспечивают согласованное взаимодействие пользователей в сети;
• Подведение итогов работы и внесение предложений по данной теме.

 

      При решении поставленных задач основным методом является анализ литературы по данной теме. 
 

   1 Теоретические основы организации локальных сетей

     1.1 Общие сведения о сетях

      Современное производство требует высоких скоростей  обработки информации, удобных форм ее хранения и передачи. Необходимо также иметь динамичные способы  обращения к информации, способы  поиска данных в заданные временные  интервалы; реализовывать сложную математическую и логическую обработку данных. Управление крупными предприятиями, управление экономикой на уровне страны требуют участия в этом процессе достаточно крупных коллективов. Такие коллективы могут располагаться в разных районах города, в различных регионах страны и даже в различных странах. Для решения задач управления, обеспечивающих реализацию экономической стратегии, становятся важными и актуальными скорость и удобство обмена информацией, а также возможность тесного взаимодействия всех участвующих в процессе выработки управленческих решений.

      Принцип централизованной обработки данных не отвечал высоким требованиям  к надежности процесса обработки, затруднял  развитие систем и не мог обеспечить необходимые временные параметры  при диалоговой обработке данных в многопользовательском режиме. Кратковременный выход из строя централизованной ЭВМ приводил к роковым последствиям для системы в целом, так как приходилось дублировать функции центральной ЭВМ, значительно увеличивая затраты на создание и эксплуатацию систем обработки данных.

      Появление малых ЭВМ, микроЭВМ и персональных компьютеров потребовало нового подхода к организации систем обработки данных, к созданию новых  информационных технологий. Возникло логически обоснованное требование перехода от использования отдельных ЭВМ в системах централизованной обработки данных к распределенной обработке данных, т.е. обработке, выполняемой на независимых, но связанных между собой компьютерах, представляющих распределенную систему.

      Для реализации распределенной обработки данных были созданы многомашинные ассоциации, структура которых разрабатывается по одному из следующих направлений:

многомашинные вычислительные комплексы (МВК) – группа установленных рядом вычислительных машин, объединенных с помощью специальных средств сопряжения и выполняющих совместно информационно-вычислительный процесс;

• компьютерные (вычислительные) сети – совокупность компьютеров и терминалов, соединенных с помощью каналов связи в единую систему, удовлетворяющую требованиям распределенной обработки данных.
• компьютерные сети являются высшей формой многомашинных ассоциаций. Выделяют основные отличия компьютерной сети от многомашинного вычислительного комплекса.

      Первое  отличие – размерность. В состав многомашинного вычислительного комплекса входят обычно две, максимум три ЭВМ, расположенные преимущественно в одном помещении. Вычислительная сеть может состоять из десятков и даже сотен ЭВМ, расположенных на расстоянии друг от друга от нескольких метров до тысяч километров.

      Второе отличие – разделение функций между ЭВМ. Если в многомашинном вычислительном комплексе функции обработки данных, передачи и управления системой могут быть реализованы в одной ЭВМ, то в вычислительных сетях эти функции разделены между различными ЭВМ.

      Третье отличие – необходимость решения в сети задачи маршрутизации сообщений. Сообщение от одной ЭВМ к другой может быть передано по различным маршрутам в зависимости от состояния каналов связи, соединяющих ЭВМ друг с другом.

      В зависимости от территориального расположения абонентских систем вычислительные сети можно разделить на три основных класса:

• глобальные сети (WAN – Wide Area Network);
• региональные сети (MAN – Metropolitan Area Network);
• локальные сети (LAN – Local Area Network).

      Локальная вычислительная сеть объединяет абонентов, расположенных в пределах небольшой территории. В настоящее время не существует четких ограничений на территориальный разброс абонентов. Обычно такая сеть привязана к конкретному месту. Протяженность такой сети можно ограничить пределами 2 – 2,5 км.

      Основной  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.

      Компьютерные  сети, как было сказано выше, 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, чтения файлов, 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. Для подобных систем приняты термины – системы  или архитектура клиент – сервер.

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

      Одноранговая  сеть, в которой нет единого  центра управления взаимодействием  рабочих станций и нет единого  центра для хранения данных. Сетевая  операционная система распределена по 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.

      Достоинства одноранговых сетей:

• низкая стоимость;
• 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.

      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, осуществляются через  сервер.

      Достоинства сети с выделенным сервером:

• надежна 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 на сервер;
• зависимость быстродействия и надежности от сервера;
• меньшая гибкость по сравнению с одноранговыми сетями.

      Сети  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).[4]

     1.2 Топология сетей

      Топология сети определяется размещением узлов  в сети и связей между ними. Из множества возможных построений выделяют следующие структуры.

      Топология «звезда». Каждый компьютер через  сетевой адаптер подключается отдельным кабелем  объединяющему устройству. Все сообщения проходят через центральное устройство, которое обрабатывает поступающие сообщения и направляет их к нужным или всем компьютерам.  
 

      

      Рисунок 1 Топология «Звезда» 

     Звездообразная  структура чаще всего предполагает нахождение в центральном узле специализированной ЭВМ или концентратора.

     Достоинства «звезды»:

• простота периферийного оборудования;
• каждый пользователь может работать независимо от остальных пользователей;
• высокий уровень защиты данных;
• легкое обнаружение неисправности в кабельной сети.