Введение

      На  сегодняшний день,в мире существует более 130 миллионов компьютеров и  более 80% из них объединены в различные  информационно-вычислительные сети от малых локальных сетей в офисах до глобальных сетей типа Internet, FidoNet, FREEnet и т.д. Всемирная тенденция к объединению компьютеров в сети обусловлена рядом важный причин, таких как ускорение передачи информационных сообщений, возможностью быстрого обмена информацией между пользователями, получению и передачи сообщений (факсов, Е-Мail писем, электронных конференций и т.д.) не отходя от рабочего места, возможностью мгновенного получения любой информации из любой точки земного шара, а так  же обмену информацией между компьютерами разных фирм-производителей работающих под разным программным обеспечением.

      Применение  на практике таких огромных потенциальных  возможностей, которые несет в  себе вычислительная сеть и тот новый  потенциальный подъем, который при  этом испытывает информационный комплекс значительно ускоряет производственные процессы.

      На  базе уже существующего компьютерного парка и программного комплекса, отвечающей современным научно-техническим требованиям возникает необходимость в разработке принципиального решения вопроса по организации ИВС (информационно-вычислительной сети) с учетом возрастающих потребностей и возможностью дальнейшего постепенного развития сети в связи с появлением новых технических и программных решений.    
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

ГЛАВА 1. ТЕОРЕТИЧЕСКАЯ  ЧАСТЬ

       1.1 Назначение, принципы  организации 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.

       Локальные и территориально-распределенные сети

       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.

       Локальная сеть

       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

       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

       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.  

       1.2 Техническое обеспечение  компьютерных сетей

       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)

       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.

       Для защиты от неизбежных помех используют экранированный. Тонкий коаксиальный кабель и витая пара.

       На  концы кабеля насаживаются разъемы. Их называют коннекторами. Для витой  пары берут RJ45 или их еще называют TP.Для тонкого коаксиального кабеля используют BNC-коннекторы. В зависимости от способа насаживания, внешнего вида, наличия экрана и т.д.  

       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.