Локальные вычислительные сети

 

Оглавление

Введение. 3

Понятие ЛВС. 5

Классификация ЛВС. 7

Топология сетей. 9

Актуальность  локально-вычислительных сетей. 13

Заключение. 14

Список  литературы. 15 
 

 

Введение.

   Все вычислительные сети можно классифицировать по ряду признаков. В зависимости  от расстояний между ПК различают  следующие вычислительные сети:

• локальные вычислительные сети - ЛВС (LAN - Local Area Networks) - компьютерные сети, расположенные в пределах небольшой ограниченной территории не более 10-15 км;
• территориальные вычислительные сети, которые охватывают значительное географическое пространство. К территориальным сетям можно отнести сети региональные (MAN - Metropolitan Area Network) и глобальные (WAN - Wide Area Network), имеющие региональные или глобальные масштабы соответственно.
• Региональные сети связывают абонентов района, города или области.
• Глобальные сети объединяют абонентов, удаленных между собой на значительное расстояние, находящихся в различных странах или континентах.

     В настоящее время на предприятиях и в учреждениях нашли широкое  применение локальные вычислительные сети, основное назначение которых  обеспечить доступ к разделяемым  или сетевым ресурсам, данным и программам. Кроме того, ЛВС позволяют сотрудникам предприятий оперативно обмениваться между собой информацией.

     Локальные вычислительные сети обеспечивают:

1. Распределение данных (Data Sharing). Данные в ЛВС хранятся на центральном ПК и могут быть доступны на рабочих станциях, поэтому на каждом рабочем месте не надо иметь накопители для хранения одной и той же информации.
2. Распределение информационных и технических ресурсов (Resource Sharing):

• логические диски и другие внешние запоминающие устройства (накопителир на CD-ROM, DVD, ZIP и так далее);

• каталоги (папки) и содержащиеся в них файлы;
• подключенные к ПК устройства: принтеры, модемы и другие внешние устройства (позволяет экономно использовать ресурсы, например, печатающие устройства, модемы).

3. Распределение программ (Software Sharing). Все пользователи локальных вычислительных сетей могут совместно иметь доступ к программам (сетевым версиям), которые централизованно устанавливаются в сети.

4. Обмен сообщениями по электронной почте (Electronic Mail). Все пользователи сети могут оперативно обмениваться информацией между собой посредством передачи сообщений.

      Промышленность  производства локальных сетей развивалась  с поразительной быстротой за последние несколько лет. Внедрение  локальных сетей мотивируется в  основном повышением эффективности  и производительности персонала. Эта  цель провозглашается фирмами-поставщиками локальных сетей, руководством учреждений и разработчиками локальных сетей.

     Использование локальных сетей позволяет облегчить  доступ к устройствам оконечного оборудования данных установленных  в учреждении. Эти устройства –  не только ЭВМ, но и другие устройства, обычно используемые в учреждениях, такие, как принтеры, графопостроители и все возрастающее число электронных  устройств хранения и обработки  файлов и баз данных. Локальная  сеть представляет собой канал и  протоколы обмена данными для  связи рабочих станций и ЭВМ. 

Понятие ЛВС.

     Понятие локально-вычислительная сеть (от анг. LAN – Lokal Area Network ) относится к географически  ограниченным (территориально или производственно) аппаратно-программным реализациям, в которых несколько компьютерных систем связаны друг с другом с  помощью соответствующих средств  коммуникаций. Благодаря такому соединению пользователь может взаимодействовать  с другими рабочими станциями, подключенными  к этой локально-вычислительной сети.

     Под локально-вычислительной сетью понимается совокупность взаимосвязанных и  распределенных по сравнительно небольшой  территории вычислительных ресурсов, взаимодействие которых обеспечивается специальной системой передачи данных. Такая сеть обычно предназначается  для сбора, передачи рассредоточенной и распределенной обработки информации в пределах одного предприятия или  организации. Она может быть ориентирована  на выполнение определённых функций  в соответствии с профилем деятельности предприятия. Благодаря вычислительным сетям мы получили возможность одновременного использования программ и баз  данных несколькими пользователями.

   Локальные сети предназначены для реализации таких прикладных функций, как передача файлов, электронная графика, обработка  текстов, электронная почта, доступ к удаленным базам данных, передача цифровой речи. Локальные сети объединяют ЭВМ, терминалы, устройства хранения информации, переходные узлы для подключения  к другим сетям и др. Локальная  сеть характеризуется следующими характеристиками:

• каналы обычно принадлежат организации пользователя;
• каналы являются высокоскоростными (1- 400 Мбит\с);
• расстояние между рабочими станциями, подключаемыми к локальной сети, обычно составляет от нескольких сотен до нескольких тысяч метров;
• локальная сеть передает данные между станциями пользователей ЭВМ (некоторые локальные сети передают речевую и видеоинформацию);
• пропускная способность у локальной сети, как правило, больше, чем у глобальной сети;
• канал локальной сети обычно находится в монопольной собственности организации, использующей сеть;
• интенсивность ошибок в локальной сети ниже по сравнению с сетью на базе телефонных каналов;
• децентрализация терминального оборудования, в качестве которого используются микропроцессоры, дисплеи, кассовые устройства и т.д.
• данные передаются по общему кабелю, к которому подключены все абоненты сети;
• возможность реконфигурации и развития путем подключения новых терминалов;
• наличие локальной сети позволяет упростить и удешевить персональные ЭВМ, поскольку они коллективно используют в режиме разделения времени наиболее дорогие ресурсы: дисковую память и печатающие устройства.

 

Классификация ЛВС.

По уровню управления выделяют следующие ЛВС:

• ЛВС рабочих групп, которые состоят из нескольких ПК, работающих под одной операционной системой. В такой ЛВС, как правило, имеется несколько выделенных серверов: файл-сервер, сервер печати;
• ЛВС структурных подразделений (отделов). Данные ЛВС содержат несколько десятков ПК и серверы типа: файл-сервер, сервер печати, сервер баз данных;
• ЛВС предприятий (фирм). Эти ЛВС могут содержать свыше 100 компьютеров и серверы типа: файл-сервер, сервер печати, сервер баз данных, почтовый сервер и другие серверы.

По назначению сети подразделяются на:

• вычислительные сети, предназначенные для расчетных работ;
• информационно-вычислительные сети, которые предназначены, как для ведения расчетных работ, так и для предоставления информационных ресурсов;
• информационно-советующие, которые на основе обработки данных вырабатывают информацию для поддержки принятия решений;
• информационно-управляющие сети, которые предназначены для управления объектов на основе обработки информации.

По типам  используемых компьютеров можно  выделить:

• однородные сети, которые содержат однотипные компьютеры и системное программное обеспечение;
• неоднородные сети, которые содержат разнотипные компьютеры и системное программное.

По административным отношениям между компьютерами можно  выделить:

• ЛВС с централизованным управлением. Централизованные локальные сети строятся на основе архитектуры "клиент-сервер", которая предполагает выделение в сети "серверов" и "клиентов";
• ЛВС без централизованного управления или одноранговые сети. Одноранговые ЛВС основаны на равноправной модели взаимодействия компьютеров, в которой каждый компьютер может быть как сервером, так и клиентом.

По топологии (основным топологиям) ЛВС делятся  на:

• топологию "шина";
• топологию "звезда";
• топологию "кольцо";
• топологию "дерево".

  Локально-вычислительные сети являются "транспортной" системой передачи данных любого предприятия. По LAN передается весь внутренний информационный трафик, по ним поступает информация извне и по ним уходит опять во внешний мир. Независимо от объема передаваемого трафика должна быть правильно выстроена вся структура сети, включая систему маршрутизации внутренних сетевых информационных потоков. При проектировании LAN учитывается ряд самых разных факторов, основными из которых являются:

• объем информационных потоков;
• количество существующих пользователей сети;
• необходимость расширения (масштабируемости) сети в будущем.

      От  совокупности сочетания вышеназванных  факторов для каждого клиента  разрабатывается топология будущей  сети, на основе которой в дальнейшем осуществляется проектирование локально-вычислительных сетей (LAN). 

Топология сетей.

      Топология сети определяется размещением  узлов в сети и связей между  ними. Из множества возможных построений выделяют следующие структуры: звезда, кольцо, шина, дерево.

Star (network) - звезда - топология сети, в которой  соединения между станциями или  узлами сети устанавливаются  через концентратор.

 

 

Ring (network) - кольцо - топология сети, все станции  которой соединены только с  двумя соседними (слева и справа). Все данные в этой сети передаются  от одной станции к другой  в одном направлении. Каждая  станция работает как повторитель.

Bus (network) - шина - топология сети, все  станции которой подсоединены  к одному кабелю. Каждая станция  принимает сигналы, переданные  любой другой станцией, распознает  предназначенные ей пакеты и  имеет возможность проигнорировать  к ней не относящиеся. 

 

Tree (network) - дерево - топология сети  с более чем двумя оконечными  и по крайней мере двумя  промежуточными узлами (концентраторами). В такой сети между любыми  двумя узлами существует только  один путь.

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

Недостатки "звезды":

• выход из строя центрального устройства ведет к остановке всей сети;
• высокая стоимость центрального устройства;
• уменьшение производительности сети с увеличением числа компьютеров, подключенных к сети.