Контрольная работа по "Информациоонным технологиям"

Тверская  государственная сельскохозяйственная академия

Заочное отделение инженерного факультета. 
 
 
 
 
 

Срок обучения  6 лет

Курс 1                        № зачетной книжки

Студент

Контрольная работа № 1

По дисциплине информатика

Дата регистрации  работы

Деканатом кафедрой 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

Тверь 2011 

Контрольная работа № 1 

Вопрос  № 8

Компьютерные  сети (назначение, способы  классификации и  т.п)

Основные  характеристики и  классификация компьютерных сетей 

     Компьютерная  сеть - представляет собой систему  распределенной обработки информации, состоящую  как минимум из двух компьютеров, взаимодействующих между собой с помощью специальных средств связи.

     Или другими словами сеть представляет собой совокупность соединенных  друг с другом ПК и других вычислительных устройств, таких как принтеры, факсимильные аппараты и модемы. Сеть дает возможность  отдельным сотрудникам организации  взаимодействовать друг с другом и обращаться к совместно используемым ресурсам; позволяет им получать доступ к данным, хранящимся на персональных компьютерах в удаленных офисах, и устанавливать связь с поставщиками.

     Компьютеры , входящие в сеть выполняют следующие  функции:

     §          Организация доступа к сети

     §          Управление передачей информации

     §          Предоставление вычислительных ресурсов и услуг абонентам сети.

     Виды  компьютерных сетей.

     Локальная сеть (LAN) связывает ПК и принтеры, обычно находящиеся в одном здании (или комплексе зданий). Территориально-распределенная сеть (WAN) соединяет несколько локальных сетей, географически удаленных друг от друга.

     Локальные сети (ЛС) представляющие собой самую  элементарную форму сетей, соединяют  вместе группу ПК или связывают их с более мощным компьютером, выполняющим  роль сетевого сервера (см. рисунок). Все  ПК в локальной сети могут использовать специализированные приложения, хранящиеся на сетевом сервере, и работать с  общими устройствами: принтерами, факсами  и другой периферией. Каждый ПК в  локальной сети называется рабочей  станцией или сетевым узлом.

     Локальные сети позволяют отдельным пользователям  легко и быстро взаимодействовать  друг с другом. Вот лишь некоторые  задачи, которые позволяет выполнять  ЛС:

     ·         совместная работа с документами;

     ·         упрощение документооборота: вы получаете возможность просматривать, корректировать и комментировать документы не покидая своего рабочего места, не организовывая собраний и совещаний, отнимающих много времени;

     ·         сохранение и архивирование своей работы на сервере, чтобы не использовать ценное пространство на жестком диске ПК;

     ·        простой доступ к приложениям на сервере;

     ·         облегчение совместного использования в организациях дорогостоящих ресурсов, таких как принтеры, накопители CD-ROM, жесткие диски и приложения (например, текстовые процессоры или программное обеспечение баз данных).

     Территориально-распределенные сети обеспечивают те же преимущества, что и локальные, но при этом позволяют охватить большую территорию. Обычно для этого используется коммутируемая телефонная сеть общего пользования (PSTN, Public Switched Telephone Network) с соединением через модем или линии высокоскоростной цифровой сети с предоставлением комплексных услуг (ISDN, Integrated Services Digital Network). Линии ISDN часто применяются для передачи больших файлов, например содержащих графические изображения или видео.

     Встраивая в базовые локальные сети функциональность территориально-распределенных сетей, реализуемую с помощью модема или сервера удаленного доступа, можно выгодно использовать технологии внешних коммуникаций, в том числе:

     ·         передачу и прием сообщений с помощью электронной почты (e-mail);

     ·        доступ к Internet.

     Internet представляет собой огромную  общедоступную глобальную сеть, соединяющую пользователей всего  мира с хранилищами данных, изображений  и звука. Стремительно расширяясь (примерно 200% в год), Internet играет все  более важную роль в бизнесе. 

     На  сегодня основными функциями Internet остаются электронная почта и  обмен информацией между группами по интересам и исследователями. Сети становятся все более мощными, а к Internet подключается все большее  число компаний и индивидуальных пользователей. Internet служит связующим  звеном между компаниями, их потенциальными заказчиками и поставщиками. Сегодня Internet может поддерживать развивающиеся  приложения передачи речи и видео, такие  как системы дистанционного обучения и удаленной диагностики или  лечения, предоставляя возможности  обучения и получения медицинской  помощи через Internet практически любой  семье или компании.

     Любая компьютерная сеть характеризуется: топологией, протоколами, интерфейсами, сетевыми техническими и программными средствами.

     Топология -  компьютерной сети отражает структуру связей между ее основными функциональными элементами.

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

     Сетевые программные средства – осуществляют управление работой компьютерной сети и обеспечивают соответствующий  интерфейс с пользователями.

     Протоколы – представляют собой правила  взаимодействия  функциональных элементов сети.

     Интерфейсы  – средства сопряжения функциональных элементов сети. Следует обратить внимание, что в качестве   функциональных элементов могут выступать как отдельные устройства так и программные модули. Соответственно различают аппаратные и программные интерфейсы.

     Базовые сетевые топологии.

     При создании сети в зависимости от задач, которые она должна будет выполнять, может быть реализована одна из трех сетевых топологий.

     Шинная  топология.

     Рабочие станции с помощью сетевых  адаптеров подключаются к общей  магистрали /шине/ (кабелю). Аналогичным  образом к общей магистрали подключаются и другие сетевые устройства. В  процессе работы сети информация от передающей станции поступает на адаптеры всех рабочих станций, однако, воспринимается только адаптером той рабочей  станции, которой она адресована.

     Звездообразная  топология.

     Характеризуется наличием центрального узла коммутации – сетевого сервера, которому или  через который посылаются все  сообщения.

     Кольцевая топология.

     Характеризуется наличием замкнутого канала передачи данных в виде кольца или петли. В  этом случае информация передается последовательно  между рабочими станциями до тех  пор, пока не будет принята получателем  и затем удалена из сети. Недостатком  подобной топологии является ее чувствительность к повреждению канала.

     Сетевые технические средства.

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

     Аппаратное  обеспечение 

     ·        Кабели

     ·        Серверы

     ·        Сетевые интерфейсные платы (NIC, Network Interface Card)

     ·         Концентраторы

     ·         Коммутаторы

     ·         Маршрутизаторы (территориально-распределенные сети)

     ·        Серверы удаленного доступа (территориально-распределенные сети)

     ·        Модемы (территориально-распределенные сети)

     Структурированные кабельные решения 

     Structured Wiring System (структурированная кабельная  система)  
План построения кабельной системы, основанный на модульных подсистемах, а также специфицирующий согласованные правила прокладки кабеля и материалы.

     В старых ЛС применяется шинная архитектура - все входящие в сеть ПК подключаются к одному длинному коаксиальному  кабелю. Такая организация ограничивает возможности сотрудников фирмы  по перемещению в рамках сети. 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). В этом случае перемещение сотрудника или добавление нового пользователя выполняется гораздо  проще и обходится дешевле. На новом рабочем месте сотрудника уже имеется кабельная проводка, и можно переместить пользователя в другой сетевой сегмент, просто подключив конец кабеля к другому  порту концентратора или коммутатора.

     Кабели 

     Данные  по кабелю передаются в виде пакетов, пересылающихся с одного сетевого устройства на другое. Существует несколько типов  кабелей, каждый из которых имеет  свои преимущества.

     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. Кабель типа "неэкранированная витая пара" стал наиболее популярным благодаря своей низкой стоимости, гибкости и простоте инсталляции. Единственным недостатком такого кабеля является уязвимость к электрическим помехам  и "шумам" в линии. Кабели "витая  пара" бывают разной категории (3, 4 или 5). Чем выше номер категории, тем  большую скорость передачи поддерживает кабель.

     Тонкий  и толстый коаксиальный кабель

     Это типы кабеля аналогичны стандартному телевизионному кабелю. Поскольку с  такими кабелями труднее работать, в новых инсталляциях практически  всегда применяется витая пара или  оптоволоконный кабель.

     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. Хотя этот кабель гораздо дороже и сложнее в инсталляции, чем UTP, он часто применяется в центральных  магистральных сетях, поскольку  обеспечивает полную защиту от электрических  помех и позволяет передавать информацию на очень большие расстояния. Кроме того, благодаря совершенствованию  оптоволоконной технологии данный кабель становится все более приемлемым по цене.

     Серверы

     Сервер  в сети клиент/сервер представляет собой ПК с жестким диском большой  емкости, на котором можно хранить  приложения и файлы, доступные для  других ПК 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 ПК. Они служат для взаимодействия с  другими устройствами в локальной  сети. Существует целый спектр сетевых  плат для различных ПК, имеющих  определенные требования требованиям  к производительности. Характеризуются  по скорости передачи данных и способах подключения к сети.

     Если  рассматривать просто способ приема и передачи данных на подключенных к сети ПК, 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 ПК взаимодействуют  с концентратором (или коммутатором).