К наиболее типичным областям применения ЛВС относят  следующие

    Обработка текстов – одна из наиболее распространенных функций средств обработки информации, используемых в ЛВС. Передача и обработка информации в сети, развернутой на предприятии (в организации, ВУЗе и т.д.), обеспечивает реальный переход к «безбумажной» технологии.

    Организация собственных информационных систем, содержащих автоматизированные базы данных. Такие базы данных могут быть в каждой организации и фирме.

    Обмен информацией между рабочими станциями сети – важное средство сокращения до минимума бумажного документооборота. Передача данных и связь занимают особое место среди приложений сети, так как это главное условие нормального функционирования современных организаций.

    Обеспечение распределенной обработки  данных, связанное с объединением ЭВМ всех специалистов данной организации в сети. Несмотря на существенные различия в характере и объеме операций, проводимых на ЭВМ специалистами разного профиля, используемая при этом информация в рамках одной организации, как правило, находится в единой базе данных.

    Поддержка принятия управленческих решений, предоставляющая руководителями управленческому персоналу данной организации достоверную и оперативную информацию, необходимую для оценки ситуации и принятия правильных решений.

    Организация электронной почты – один из видов услуг ЛВС, позволяющий руководителям и всем сотрудникам предприятия оперативно получать всевозможные сведения, необходимые в его деятельности.

    Коллективное  использование дорогостоящих  ресурсов – необходимое условие снижения стоимости работ, выполняемых в порядке реализации вышеуказанных применений ЛВС.  Речь идет о таких ресурсах, как высокоскоростные печатающие устройства, запоминающие устройства большой емкости, мощные средства обработки информации, прикладные программные системы, базы данных. Такие средства нецелесообразно иметь в каждой рабочей станции сети. Достаточно, если в сети эти средства имеются в одном или нескольких экземплярах, но доступ к ним обеспечивается для всех рабочих станций.

    В зависимости от характера деятельности организации, в которой развернута одна или несколько локальных  сетей, указанные функции реализуются в определенной комбинации. Кроме того, могут выполняться и другие функции, специфические для данной организации.

1.2.3 Типы ЛВС [2]

    Для деления ЛВС на группы используются определенные классификационные признаки.

    По  назначению ЛВС делятся на информационные (информационно-поисковые), управляющие (технологическими, административными, организационными и другими процессами), расчетные, информационно-расчетные, сети обработки документальной информации и др.

    По  типам используемых в сети ЭВМ можно разделить на неоднородные сети, где применяются различные классы (микро-, мини-, большие) и модели (нутрии классов) ЭВМ, а также различное абонентское оборудование; и однородные, содержащие одинаковые модели ЭВМ и однотипный состав абонентских средств.

    По  организации управления однородные ЛВС делятся на сети с централизованным и децентрализованным управлением.

    В сетях с централизованным управлением  выделяется одна или несколько машин (центральных систем или органов), управляющих работой сети. Данные, хранящиеся на выделенных машинах, называемых файл-серверами или серверами баз данных, доступны всем другим компьютерам (рабочим станциям) сети. На серверах работает сетевая оперативная система. Серверы могут быть выделенными (выполняют только задачи управления сетью и не используются как рабочая станция) или невыделенными (параллельно с задачей управления сетью выполняют пользовательские программы, при этом снижаются производительность сервера и надежность работы всей сети). Сети с централизованным управлением отличаются простотой обеспечения функций взаимодействия между рабочими станциями ЛВС, но их применение целесообразно при небольшом количестве рабочих станций в сети.

    Если  ресурсы ЛВС равномерно распределены по большому числу рабочих станций, то наиболее эффективно использовать одноранговые сети с децентрализованным управлением. В таких сетях нет выделенных серверов, функции управления сетью передаются по очереди от одной рабочей станции к другой.

    По  скорости передачи данных в общем канале различают:

    • ЛВС с малой пропускной способностью (единицы мегабитов в секунду), в которых в качестве физической передающей среды используется витая пара или коаксиальный кабель;

    • ЛВС со средней пропускной способностью (десятки мегабитов в секунду), в которых используется также коаксиальный кабель или витая пара;

    • ЛВС с большой пропускной способностью (сотни мегабитов в секунду), где применяются оптоволоконные кабели (световоды).

    Также ЛВС различаются по топологии  и некоторым другим параметрам. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

2. Основные компоненты сети [2]

    Аппаратные  компоненты:

• абонентские системы - компьютеры (рабочие станции или клиенты и серверы), принтеры, сканеры и др.
• сетевое оборудование - сетевые адаптеры, концентраторы (хабы), мосты, маршрутизаторы, коммутаторы, приемопередатчики (трансиверы) и повторители (репитеры), модемы, анализаторы, сетевые тестеры
• коммуникационные каналы – кабели, разъемы, устройства передачи и приема данных в беспроводных технологиях

 

    Программные компоненты:

• сетевые операционные системы
• сетевое программное обеспечение (сетевые службы) - клиент сети, сетевая карта, протокол, служба удаленного доступа.

 

    Рабочая станция – это абонентская система, специализированная для решения определенных задач и использующая сетевые ресурсы. Рабочая станция отличается от обычного автономного персонального компьютера следующим:

• наличием сетевой карты (сетевого адаптера) и канала связи;
• перед началом работы необходимо сообщить сетевому программному обеспечению имя пользователя и пароль. Это называется процедурой входа в сеть;
• после подключения к ЛВС появляются дополнительные сетевые дисковые накопители;
• появляется возможность использования сетевого оборудования, которое может находиться далеко от рабочего места.

3. Архитектура локальных сетей[2]

 

    Архитектура сети определяет основные элементы сети, характеризует ее общую логическую организацию, техническое обеспечение, программное обеспечение, описывает методы кодирования.

    Рассмотрим три вида архитектур:

• архитектура терминал – главный компьютер;
• одноранговая архитектура;
• архитектура клиент – сервер.

 
 

    Архитектура терминал – главный  компьютер  – это концепция информационной сети, в которой вся обработка данных осуществляется одним или группой главных компьютеров.

    

    Одноранговая  архитектура – это концепция информационной сети, в которой ее ресурсы рассредоточены по всем системам. Данная архитектура характеризуется тем, что в ней все системы равноправны.

    

    Архитектура клиент – сервер – это концепция информационной сети, в которой основная часть ее ресурсов сосредоточена в серверах, обслуживающих своих клиентов. Рассматриваемая архитектура определяет два типа компонентов: серверы и клиенты.

    Сервер - это объект, предоставляющий сервис другим объектам сети по их запросам. Сервис – это процесс обслуживания клиентов.

    

    Сервер  работает по заданиям клиентов и управляет  выполнением их заданий. После выполнения каждого задания сервер посылает полученные результаты клиенту, пославшему это задание.

    Сервисная функция в архитектуре клиент – сервер описывается комплексом прикладных программ, в соответствии с которым выполняются разнообразные  прикладные процессы.

    Процесс, который вызывает сервисную функцию  с помощью определенных операций, называется клиентом. Клиенты – это рабочие станции, которые используют ресурсы сервера и предоставляют удобные интерфейсы пользователя. Интерфейсы пользователя это процедуры взаимодействия пользователя с системой или сетью.

4. Топология локальных сетей [2]

 

    Топология (конфигурация) – это способ соединения компьютеров в сеть. Тип топологии определяет стоимость, защищенность, производительность и надежность эксплуатации рабочих станций, для которых имеет значение время обращения к файловому серверу.

    Выделяют два основных класса топологий: широковещательные и последовательные.

    В широковещательных топологиях в любой момент времени на передачу блока данных может работать только одна рабочая станция. Остальные рабочие станции сети могут принимать этот блок. К таким топологиям относятся топологии: общая шина, дерево, звезда.

      В последовательных топологиях информация передается только одному компьютеру. Примерами таких топологий являются: произвольная (произвольное соединение компьютеров, ячеистая), кольцо, цепочка.

    Существуют  пять основных топологий: общая шина, кольцо, звезда, древовидная, ячеистая

    

    Главные достоинства ЛВС с общей шиной  – простота расширения сети, простота используемых методов управления, отсутствие необходимости в централизованном управлении, минимальный расход кабеля. ЛВС с топологией типа «дерево» — это более развитый вариант сети с шинной топологией. Дерево образуется путем соединения нескольких шин активными повторителями или пассивными размножителями («хабами»), каждая ветвь дерева представляет собой сегмент. Отказ одного сегмента не приводит к выходу из строя остальных. В ЛВС с топологией типа «звезда» в центре находится пассивный соединитель или активный повторитель – достаточно простые и надежные устройства. Для зашиты от нарушений в кабеле используется центральное реле, которое отключает вышедшие из строя кабельные лучи.

    В последовательных конфигурациях, характерных для сетей с маршрутизацией информации, передача данных осуществляется последовательно от одной PC к соседней, причем на различных участках сети могут использоваться разные виды физической передающей среды. К передатчикам и приемникам здесь предъявляются более низкие требования, чем в широковещательных конфигурациях.

    В ЛВС с кольцевой топологией сигналы  передаются только в одном направлении, обычно против часовой стрелки. При перемещении блока данных по кольцу каждая рабочая станция принимает его, анализирует его адресное поле и снимает копию, если он адресован данной станции. Естественно, что все это замедляет передачу данных в кольце, причем длительность задержки определяется числом рабочих станций. Удаление блоков данных из кольца производится обычно станцией-отправителем. В этом случае блок данных совершает по кольцу полный круг и возвращается к станции-отправителю, который воспринимает его как квитанцию – подтверждение получения адресатом. Удаление блока данных из кольца может осуществляться и станцией-получателем, тогда он не совершает полного круга, а станция-отправитель не получает квитанции-подтверждения. Кольцевая структура обеспечивает довольно широкие функциональные возможности ЛВС при низкой стоимости, простоте методов управления, возможности контроля работоспособности канала связи. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

5. Протоколы передачи  данных и методы  доступа к передающей среде ЛВС

5.1 Протоколы [1]

    Протокол – это набор правил, которые регламентируют порядок сборки пакетов, содержащих данные и управляющую информацию, на рабочей станции-отправителе для передачи их по сети, а также порядок разборки пакетов по достижении ими рабочей станции-получателя. Протоколы регламентируют следующие вопросы: как осуществляется передача данных, как производится контроль ошибок, как данные компонуются с сопутствующей управляющей информацией в пакеты для дальнейшей передачи, как они преобразуются в устройстве-получателе.