Сетевые технологии

                        

      Министерство  образования и науки Республики Казахстан

      Центрально-Казахстанский  Университет МГТИ-Лингва 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

      РЕФЕРАТ

      По  дисциплине: Новый информационные технологии

      На  тему: Сетевые технологии 
 
 
 
 
 

Выполнил: ст. группы ИС-09-31

              Грибинник Владислав

                                                           Проверил: маг., преп. Мергенбекова А.Н. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

      Караганда 2011 

      СОДЕРЖАНИЕ 

 

ВВЕДЕНИЕ 

      Проблема  передачи информации с одного компьютера на другой существовала с момента появления компьютеров. Для её решения использовались различные подходы. Наиболее распространённый, в недавнем прошлом, «курьерский» подход заключался в копировании информации на сменный носитель (ГМД, CD и т.п.), перенос к месту назначения и повторное копирование, но уже со сменного носителя на компьютер адресат. В настоящее время подобные способы перемещения информации уступают место сетевым технологиям. Т.е. компьютеры каким-либо образом соединяются друг с другом, и пользователь имеет возможность перенести информацию к месту назначения, не вставая из-за стола.

      Совокупность  компьютерных устройств, обладающих возможностью информационного сообщения друг с другом, принято называть компьютерной сетью. В большинстве случаев различают два типа компьютерных сетей: локальные (LAN – Local Area Network) и глобальные (WAN – Wide-Area Network). В некоторых вариантах классификации рассматривают ряд дополнительных типов: городские, региональные и т.п., однако все эти типы (по своей сути) в большинстве случаев являются вариантами глобальных сетей различного масштаба. Наиболее распространён вариант классификации сетей на локальные и глобальные по географическому признаку. Т.е. под локальной вычислительной сетью в этом случае понимается совокупность конечного числа компьютеров, расположенных на ограниченной территории (в пределах одного здания или соседних зданий), связанных информационными каналами, обладающими высокой скоростью и достоверностью передачи данных и предназначенных для решения комплекса взаимосвязанных задач.

 

      ГЛАВА 1. ТОПОЛОГИИ ЛОКАЛЬНЫХ ВЫЧИСЛИТЕЛЬНЫХ СЕТЕЙ

 

      Все компьютеры абонентов (пользователей), работающие в рамках локальной вычислительной сети должны иметь возможность взаимодействовать друг с другом, т.е. быть связанными между собой. Способ организации таких связей существенно влияет на характеристики локальной вычислительной сети и называется её топологией (архитектурой, конфигурацией). Различают физическую и логическую топологии. Под физической топологией локальной вычислительной сети понимают физическое размещение компьютеров, входящих в состав сети и способ их соединения друг с другом проводниками. Логическая топология определяет способ прохождения информации и очень часто не совпадает с выбранной физической топологией соединения абонентов локальной вычислительной сети.

      1.1 Физические топологии локальных вычислительных сетей

 

      Существует  четыре основных физических топологии, используемых при построении локальных вычислительных сетей. 

        

      Топология шина (рис.1) предполагает подключение  всех компьютеров к одному общему проводнику. На обоих концах такого проводника размещаются специальные согласующие устройства, называемые терминаторами. Основные преимущества данной топологии – дешевизна и простота монтажа. К недостаткам относятся проблематичность локализации места неисправности и низкая надежность: повреждение кабеля в любом месте приводит к прекращению обмена информацией между всеми компьютерами, входящими в сеть. Из-за особенностей распространения электрического сигнала, даже если два компьютера, пытающиеся осуществить обмен информацией, физически соединены друг с другом, при отсутствии терминатора на одном конце такого «обрывка» шины связь между ними будет невозможна.

      В топологии кольцо (рис. 2) каждый абонент  сети связан с двумя близлежащими абонентами. Достоинства и недостатки аналогичны рассмотренным для топологии шина. 

        

        

        

      Топология звезда предполагает прокладку для  каждого компьютера в сети отдельного кабеля, соединяющего всех абонентов  сети с неким центром. В качестве центра звезды может выступать компьютер либо специальное соединительное устройство, называемое концентратором (рис. 3). Достоинство данной топологии – более высокая надёжность. Обрыв любого проводника «отключает» только одного абонента. «Узким местом» этой топологии является концентратор. При его поломке блокируется работа всей сети. Недостатком является более высокая стоимость оборудования (учитывая увеличение общей длины проводников, в сравнении с предыдущими топологиями, а также стоимость дополнительного оборудования – концентратора).

      С точки зрения надежности и скорости обмена информацией наилучшими характеристиками обладает полносвязная топология (рис. 4). В этом случае абонентам сети предоставляется отдельный канал связи с каждым из остальных абонентов. Однако по стоимости данная топология проигрывает всем остальным вариантам.

      Перечисленные топологии являются базовыми. Большинство  локальных вычислительных сетей, создаваемых в различных организациях, имеют более сложную структуру и являются различными вариантами комбинирования вышеупомянутых топологий.

      1.2 Логические топологии локальных вычислительных сетей

 

      Логическая  топология определяет характер распространения  информации по компьютерной сети. При передаче информации от одного абонента сети к другому абоненту эта информация должным образом «оформляется». Передаваемые данные оформляются в стандартные фрагменты (пакеты, дейтаграммы). Помимо собственно передаваемых данных (чисел, текстов, рисунков и т.п.) в состав пакета добавляется адрес (приёмника информации или и приёмники и передатчика), контрольная информация (чтобы можно было проверить, пакет принят полностью или только его часть) и ряд другой информации. Рассмотрим три основных варианта логических топологий локальных вычислительных сетей.

      Логическая  шина определяет равноправный доступ к сети всех абонентов. В этом случае передатчик выставляет в сеть пакет информации, а все остальные абоненты «услышав» передаваемую информацию анализируют её. Если в составе пакета абонент находит свой адрес, он эту информацию «оставляет» себе, если адрес оказался чужим – игнорирует. Если в момент передачи информации одним абонентом «вклинивается в разговор» другой абонент, происходит наложение пакетов, называемое коллизией. Коллизии приводят к «перемешиванию» пакетов и невозможности разобраться «кто что сказал». Обнаружив коллизию, передающий абонент «замолкает» на интервал времени случайной длительности, после чего повторяет попытку передачи информации. При очень большом количестве абонентов в сети вероятность коллизий резко возрастает, и сеть становится неработоспособной.

      Логическое  кольцо предполагает, что информация проходит полный «круг» и приходит к источнику, т.е. в точку из которой  была отправлена. При этом каждый абонент  сравнивает адрес «получателя» со своим  собственным. Если адреса совпали, информация копируется в буфер, пакет помечается как «дошедший до адресата» и передается следующему абоненту. Если адреса не совпали, пакет передается без всяких пометок. Когда абонент получил пакет отправленный «собственноручно» и с пометкой «принято», он его дальше не передаёт и в работу может вступить другой абонент сети.

      Логическая  топология звезда (и её версия –  дерево) ориентирована на установление канала связи между приёмником и  передатчиком средствами коммутаторов. Т.е. при отсутствии коммутатора невозможно связаться между собой даже двум абонентам сети. При передаче данных от одного абонента к другому, все остальные ждут окончания передачи.

 

ГЛАВА 2. ТЕХНИЧЕСКИЕ СРЕДСТВА ЛОКАЛЬНЫХ ВЫЧИСЛИТЕЛЬНЫХ СЕТЕЙ.

Технические средства локальных сетей включают в себя следующие функциональные группы оборудования:

•  средства линий передачи данных (кабель, витая  пара, оптоволокно и пр.) — реализуют  собственно перенос сигнала;

•  средства увеличения дистанции передачи данных — репитеры (усилители), модемы и пр. (осуществляют усиление сигналов или преобразования в форму, удобную для дальнейшей передачи);

•  средства повышения емкости линий передачи (мультиплексирования) — позволяют  реализовывать несколько логических каналов в рамках одного физического  соединения путем разделения частот передачи, чередования пакетов во времени и т. д.;

•  средства управления информационными потоками в сети (коммутации каналов, коммутации пакетов, разветвления линий передачи) — осуществляют адресацию сообщений;

•  средства соединения линий передачи с сетевым оборудо­ванием   узлов   (сетевые   платы,   адаптеры)   —   реализуют ввод-вывод данных с оконечного оборудования в сеть.

      Рассмотрим  вкратце некоторые образцы данного  оборудования, иногда реализующие несколько  функций.

      2.1 Соединители и разъёмы

 

      В настоящее время в локальных  вычислительных сетях используются несколько типов проводников. По физической природе передаваемого  сигнала различают электрические проводники и оптические проводники. Кроме этого может использоваться аппаратура для организации локальных вычислительных сетей средствами беспроводных каналов.

      2.2 Коаксиальный кабель

 

        

      Коаксиальный  кабель (рис. 5) представляет собой проводник, заключенный в экранирующую оплётку. От контакта с оплёткой проводник защищен трубчатым изолятором. Важной характеристикой кабельных систем вообще и коаксиального кабеля в частности является волновое сопротивление или импеданс. В локальных вычислительных сетях применяется коаксиальный кабель с волновым сопротивлением 50 Ом и (гораздо реже) в сетях ARCnet кабель с волновым сопротивлением 93 Ом. Существует две разновидности коаксиального кабеля – толстый (внешний диаметр около 10 мм) и тонкий (внешний диаметр около 5 мм). При одинаковом значении волнового сопротивления у толстого и тонкого коаксиального кабеля различные характеристики по длине кабельного сегмента и количеству поддерживаемых абонентов сети. У толстого коаксиального кабеля максимальная длина сегмента 500 метров, максимальное количество точек подключения 100. У тонкого коаксиального кабеля максимальная длина сегмента 185 метров, максимальное количество точек подключения 30.