РЕФЕРАТ

 
 
 
 
 

                    Тема: Локальные вычислительные сети.

       Общие принципы организации и функционирования 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

                                                                             Выполнил: 

                                                                           Смоленков Александр 

                                                                           Студент 1 курса Коледжа 

                                                                             Рязанского филиала МЭСИ 
 
 
 
 

                                                             2010 
СОДЕРЖАНИЕ

Введение

1 ПРИНЦИП  ПОСТРОЕНИЯ КОМПЬЮТЕРНЫХ СЕТЕЙ

2 ЛОКАЛЬНЫЕ ВЫЧИСЛИТЕЛЬНЫЕ СЕТИ (ЛВС)

 

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 важных причин, таких как ускорение передачи информационных сообщений, возможность быстрого обмена информацией между пользователями, получение и передача сообщений (факсов, E–Mail писем, электронных конференций и т.д.) не отходя от рабочего места, возможность мгновенного получения любой информации из любой точки земного шара, а так же обмен информацией между компьютерами разных фирм производителей работающих под разным программным обеспечением.

     Такие огромные потенциальные возможности, которые несет в себе вычислительная сеть и тот новый потенциальный  подъем, который при этом испытывает информационный комплекс, а так же значительное ускорение производственного  процесса не дают нам право игнорировать и не применять их на практике.

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

                                     Первые локальные сети

     В начале 70-х годов произошел технологический  прорыв в области производства компьютерных компонентов - появились большие  интегральные схемы. Их сравнительно невысокая  стоимость и высокие функциональные возможности привели к созданию мини-компьютеров, которые стали реальными конкурентами мэйнфреймов. Закон Гроша перестал соответствовать действительности, так как десяток мини-компьютеров выполнял некоторые задачи (как правило, хорошо распараллеливаемые) быстрее одного мэйнфрейма, а стоимость такой мини-компьютерной системы была меньше.

         Даже небольшие подразделения предприятий получили возможность покупать для себя компьютеры. Мини-компьютеры выполняли задачи управления технологическим оборудованием, складом и другие задачи уровня подразделения предприятия. Таким образом, появилась концепция распределения компьютерных ресурсов по всему предприятию. Однако при этом все компьютеры одной организации по-прежнему продолжали работать автономно.

     Но  шло время, потребности пользователей  вычислительной техники росли, им стало  недостаточно собственных компьютеров, им уже хотелось получить возможность  обмена данными с другими близко расположенными компьютерами. В ответ  на эту потребность предприятия  и организации стали соединять  свои мини-компьютеры вместе и разрабатывать  программное обеспечение, необходимое  для их взаимодействия. В результате появились первые локальные вычислительные сети. Они еще во многом отличались от современных локальных сетей, в первую очередь - своими устройствами сопряжения. На первых порах для соединения компьютеров друг с другом использовались самые разнообразные нестандартные устройства со своим способом представления данных на линиях связи, своими типами кабелей и т. п. Эти устройства могли соединять только те типы компьютеров, для которых были разработаны, - например, мини-компьютеры PDP-11 с мэйнфреймом IBM 360 или компьютеры «Наири» с компьютерами «Днепр». Такая ситуация создала большой простор для творчества студентов - названия многих курсовых и дипломных проектов начинались тогда со слов «Устройство сопряжения...». 
 

              1. ПРИНЦИП ПОСТРОЕНИЯ КОМПЬЮТЕРНЫХ СЕТЕЙ 

     Компьютерная  сеть – это совокупность компьютеров  и различных устройств, обеспечивающих информационный обмен между компьютерами в сети без использования каких-либо промежуточных носителей информации.

     Все многообразие компьютерных сетей можно  классифицировать по группе признаков:

1. Территориальная распространенность;
2. Ведомственная принадлежность;
3. Скорость передачи информации;
4. Тип среды передачи;

     По  территориальной распространенности сети могут быть локальными, глобальными, и региональными. Локальные –  это сети, перекрывающие территорию не более 10 м², региональные – расположенные на территории города или области, глобальные на территории государства или группы государств, например, всемирная сеть Internet.

     По  принадлежности различают ведомственные  и государственные сети. Ведомственные  принадлежат одной организации  и располагаются на ее территории. Государственные сети – сети, используемые в государственных структурах.

     По  скорости передачи информации компьютерные сети делятся на низко-, средне- и  высокоскоростные.

     По  типу среды передачи разделяются  на сети коаксиальные, на витой паре, оптоволоконные, с передачей информации по радиоканалам, в инфракрасном диапазоне.

     Компьютеры  могут соединяться кабелями, образуя  различную топологию сети (звездная, шинная, кольцевая и др.).

     Следует различать компьютерные сети и сети терминалов (терминальные сети). Компьютерные сети связывают компьютеры, каждый из которых может работать и автономно. Терминальные сети обычно связывают мощные компьютеры (майнфреймы), а в отдельных случаях и ПК с устройствами (терминалами), которые могут быть достаточно сложны, но вне сети их работа или невозможна, или вообще теряет смысл. Например, сеть банкоматов или касс по продажи авиабилетов. Строятся они на совершенно иных, чем компьютерные сети, принципах и даже на другой вычислительной технике.

     В классификации сетей существует два основных термина: LAN и WAN.

     LAN (Local Area Network) – локальные сети, имеющие замкнутую инфраструктуру до выхода на поставщиков услуг. Термин «LAN» может описывать и маленькую офисную сеть, и сеть уровня большого завода, занимающего несколько сотен гектаров. Зарубежные источники дают даже близкую оценку – около шести миль (10 км) в радиусе; использование высокоскоростных каналов.

     WAN (Wide Area Network) – глобальная сеть, покрывающая большие географические регионы, включающие в себя как локальные сети, так и прочие телекоммуникационные сети и устройства. Пример WAN – сети с коммутацией пакетов (Frame Relay), через которую могут «разговаривать» между собой различные компьютерные сети.

     Термин  «корпоративная сеть» также используется в литературе для обозначения объединения нескольких сетей, каждая из которых может быть построена на различных технических, программных и информационных принципах.

     Рассмотренные выше виды сетей являются сетями закрытого  типа, доступ к ним разрешен только ограниченному кругу пользователей, для которых работа в такой  сети непосредственно связана с  их профессиональной деятельностью. Глобальные сети ориентированы на обслуживание любых пользователей.

     На  рисунке 1, рассмотрим способы коммутации компьютеров и виды сетей.

     Рисунок 1 - Способы коммутации компьютеров  и виды сетей. 

 

      2 ЛОКАЛЬНЫЕ КОМПЬЮТЕРНЫЕ  СЕТИ (ЛКС) 

     2.1 Классификация ЛКС 

     Локальные вычислительные сети подразделяются на два кардинально различающихся  класса: одноранговые (одноуровневые  или Peer to Peer) сети и иерархические (многоуровневые).

     Одноранговые  сети.

     Одноранговая  сеть представляет собой сеть равноправных компьютеров, каждый из которых имеет  уникальное имя (имя компьютера) и  обычно пароль для входа в него во время загрузки ОС. Имя и пароль входа назначаются владельцем ПК средствами ОС. Одноранговые сети могут  быть организованы с помощью таких  операционных систем, как LANtastic, Windows’3.11, Novell NetWare Lite. Указанные программы работают как с DOS, так и с Windows. Одноранговые сети могут быть организованы также на базе всех современных 32-разрядных операционных систем – Windows’95 OSR2, Windows NT Workstation версии, OS/2) и некоторых других.

     Иерархические сети.

     В иерархических локальных сетях  имеется один или несколько специальных  компьютеров – серверов, на которых  хранится информация, совместно используемая различными пользователями.

     Сервер  в иерархических сетях – это  постоянное хранилище разделяемых  ресурсов. Сам сервер может быть клиентом только сервера более высокого уровня иерархии. Поэтому иерархические  сети иногда называются сетями с выделенным сервером. Серверы обычно представляют собой высокопроизводительные компьютеры, возможно, с несколькими параллельно  работающими процессорами, с винчестерами большой емкости, с высокоскоростной сетевой картой (100 Мбит/с и более). Компьютеры, с которых осуществляется доступ к информации на сервере, называются станциями или клиентами.

     ЛКС классифицируются по назначению:

• Сети терминального обслуживания. В них включается ЭВМ и периферийное оборудование, используемое в монопольном режиме компьютером, к которому оно подключается, или быть общесетевым ресурсом.
• Сети, на базе которых построены системы управления производством и учрежденческой деятельности. Они объединяются группой стандартов МАР/ТОР. В МАР описываются стандарты, используемые в промышленности. ТОР описывают стандарты для сетей, применяемых в офисных сетях.
• Сети, которые объединяют системы автоматизации, проектирования. Рабочие станции таких сетей обычно базируются на достаточно мощных персональных ЭВМ, например фирмы Sun Microsystems.
• Сети, на базе которых построены распределенные вычислительные системы.

     По  классификационному признаку локальные  компьютерные сети делятся на кольцевые, шинные, звездообразные, древовидные;

     по  признаку скорости – на низкоскоростные (до 10 Мбит/с), среднескоростные (до 100 Мбит/с), высокоскоростные (свыше 100 Мбит/с);

     по  типу метода доступа – на случайные, пропорциональные, гибридные;

     по  типу физической среды передачи –  на витую пару, коаксиальный или  оптоволоконный кабель, инфракрасный канал, радиоканал. 

     2.2 Структура ЛВС 

     Способ  соединения компьютеров называется структурой или топологией сети. Сети Ethernet могут иметь топологию «шина» и «звезда». В первом случае все компьютеры подключены к одному общему кабелю (шине), во втором - имеется специальное центральное устройство (хаб), от которого идут «лучи» к каждому компьютеру, т.е. каждый компьютер подключен к своему кабелю.

     Структура типа «шина», проще и экономичнее, так как для нее не требуется  дополнительное устройство и расходуется  меньше кабеля. Но она очень чувствительна  к неисправностям кабельной системы. Если кабель поврежден хотя бы в  одном месте, то возникают проблемы для всей сети. Место неисправности  трудно обнаружить.

     В этом смысле «звезда»,более устойчива. Поврежденный кабель – проблема для одного конкретного компьютера, на работе сети в целом это не сказывается. Не требуется усилий по локализации неисправности.

     В сети, имеющей структуру типа «кольцо», информация передается между станциями по кольцу с переприемом в каждом сетевом контроллере. Переприем производится через буферные накопители, выполненные на базе оперативных запоминающих устройств, поэтому при выходе их строя одного сетевого контроллера может нарушиться работа всего кольца.