Техническое обеспечение компьютерных сетей

ВСЕРОССИЙСКИЙ ЗАОЧНЫЙ ФИНАНСОВО - ЭКОНОМИЧЕСКИЙ ИНСТИТУТ

КАФЕДРА АВТОМАТИЗИРОВАННОЙ ОБРАБОТКИ ЭКОНОМИЧЕСКОЙ  ИНФОРМАЦИИ 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

Курсовая  работа

по дисциплине «Информатика» 

на тему 

«Техническое  обеспечение компьютерных сетей» 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

                                        Исполнитель: Микитенко Е.С.

                                        Специальность: М  О

                                        № зачётной книжки: 03ммб2087

                                        Руководитель: Пятышева Е.А. 
 
 
 
 
 
 
 
 

Киров

2005

Оглавление 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

Введение

    На  сегодняшний день, в мире более 80 % компьютеров объединены в различные информационно-вычислительные сети от малых локальных до глобальных сетей. Всемирная тенденция к объединению компьютеров в сети обусловлена рядом важных причин. Среди них такие как: ускорение передачи информационных сообщений, возможность быстрого обмена информацией между пользователями, получение и передача сообщений, 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.

    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, отвечающего современным требованиям, возникает необходимость решения вопроса об организации информационно-вычислительной сети с учетом возрастающих потребностей. А так же с дальнейшей возможностью постепенного развития сети в связи с появлением новых технических и программных решений.

    В нашей курсовой будут рассмотрены  следующие вопросы:

• что такое компьютерная сеть;
• какие виды компьютерных сетей существуют;
• оборудование, необходимое для организации компьютерной сети;
• разновидности и особенности оборудования для организации компьютерной сети;
• новейшие подходы к проблеме организации сетей – беспроводное соединение.

    Также, в практической части нашей курсовой работы будут решены следующие  задачи с использованием пакетов прикладных программ на компьютере:

• вычислено среднее число вкладов населения;
• вычислено абсолютное и относительное изменение числа вкладов за каждый год и к 1994 г.;
• вычислено ожидаемое число вкладов на конец 2001 и 2002 гг. при условии, что среднегодовой темп за 1994-2000 гг. сохранится на 2001 и 2002гг.
• построен график характера изменений числа вкладов за период 1994-2000 гг.

    Для выполнения курсовой работы использовался персональный компьютер на базе Intel Pentium III, процессор 734 МГц, ОЗУ 128 МБ, жёсткий диск 40 Гб, операционная система Microsoft Windows XP Professional версия 2002, программное обеспечение Microsoft Office XP 2002.

Теоретическая часть

1. Введение

    Компьютеры  активно внедряются в производство, незаменимы на работе, проникают в нашу повседневную жизнь. Число компьютеров и обрабатываемой ими информации непрерывно растёт. Поэтому довольно быстро возникла проблема передачи данных с одного компьютера на другой. И эта проблема нашла успешное решение в организации компьютерных сетей. Но сеть - это далеко не простое образование, она требует определённого технического обеспечения для своей организации. Поэтому, наша курсовая работа будет посвящена проблеме технического обеспечения компьютерных сетей, описанию и характеристике необходимого оборудования.

2. Основные понятия

    Компьютерная  сеть – совокупность программно-технических  средств, обеспечивающих обмен информацией  между двумя и более пользователями, работающими на разных (автономных) компьютерах, соединенных между собой [3].

    Компьютерные  сети создаются для того, чтобы  дать возможность территориально разобщенным  пользователям обмениваться информацией  между собой, использовать одинаковые программы, общие информационные и аппаратные ресурсы.

    По  некоторым оценкам, более половины действующих компьютеров подключены к сетям. Использование компьютерных сетей имеет множество преимуществ: снижение затрат за счет коллективного использования разнообразных баз данных и аппаратных средств, стандартизация приложений – все пользователи работают на одном и том же программном обеспечении, оперативность получения информации без отрыва от рабочих мест, эффективное взаимодействие и планирование рабочего времени.

    Общими  компонентами всех сетей являются[4]:

• Серверы (server) – компьютеры, предоставляющие свои ресурсы сетевым пользователям;
• Клиенты (client), – компьютеры, осуществляющие доступ к сетевым ресурсам, предоставляемыми сервером;
• Среда (media) – средства передачи информации;
• Совместно используемые данные – файлы, передаваемые серверами по сети;
• Совместно используемые периферийные устройства.

    Сети  появились в результате творческого  сотрудничества специалистов вычислительной техники и техники связи. Вычислительные сети подразделяются на два вида: локальные (англ. LAN-Lokal Area Network) - совместное подключение нескольких отдельных компьютерных рабочих мест к единому каналу передачи данных и глобальные. В настоящее время в мире зарегистрировано более 200 глобальных сетей, объединенных между собой с помощью Internet. Нами будут более подробно рассмотрены локальные сети.

    3. Классификация объектов технического обеспечения компьютерных сетей

    Итак, для объединения компьютеров в локальную четь требуется вставить в каждый подключаемый к сети компьютер сетевой контроллер, который позволяет компьютеру получать информацию из локальной сети и передавать данные в сеть. Далее, соединить компьютеры между собой кабелями, по которым будет происходить обмен данными, а так же с другими, подключенными к сети устройствами (принтерами, сканерами и т.д.). В некоторых типах сетей кабели соединяют компьютеры непосредственно, в других соединение кабелей осуществляется через специальные устройства – концентраторы (или хабы), коммутаторы и др. В небольших сетях, обычно, компьютеры сети соединяются кабелями с концентратором, который и передает сигналы от одних подключенных к нему компьютеров к другим.

    В качестве средств коммуникации наиболее часто используются  витая пара, коаксиальный кабель и оптоволоконные линии.

      При выборе типа кабеля учитывают следующие показатели:

• стоимость монтажа и обслуживания;
• скорость передачи информации;
• ограничения на величину расстояния передачи информации (без дополнительных усилителей-повторителей (репитеров));
• безопасность передачи данных.

    Главная проблема заключается в одновременном  обеспечении этих показателей, например, наивысшая скорость передачи данных ограничена максимально возможным  расстоянием передачи данных, при  котором еще обеспечивается требуемый  уровень защиты данных. Легкая наращиваемость и простота расширения кабельной системы влияют на ее стоимость и безопасность передачи данных.

    В настоящее время широкое распространение получает беспроводная связь, где для связи компьютеров используются не компьютерные кабели, а радиомодемы, обычная электрическая сеть и цифровая сотовая связь.

    Конечно же, новые методы подключения имеют  как преимущества, так и недостатки. Так, наиболее заметным преимуществам беспроводной связи можно отнести отсутствие каких-либо проводов, что значительно сокращает затраты на подключение, как финансовые, так и временные. К недостаткам же можно отнести, как в случае с радиомодемами, низкую помехоустойчивость и легкий перехват информации. Более подробно проблемы и достоинства беспроводной связи будут рассмотрены ниже. 
 
 
 
 

    4. Характеристика объектов технического обеспечения компьютерных сетей.

    Рассмотрим  подробнее перечисленные выше виды технического обеспечения компьютерных сетей.

    4.1. Кабели.

    Наиболее  дешевым кабельным соединением  является витое двухжильное проводное соединение часто называемое «витой парой» (англ. twisted pair). Она позволяет передавать информацию со скоростью до 10 Мбит/с, легко наращивается, однако является помехонезащищенной [1]. Длина кабеля не может превышать 1000 м при скорости передачи 1 Мбит/с. Преимуществами являются низкая цена и беспроблемная установка. Для повышения помехозащищенности информации часто используют экранированную витую пару, т.е. витую пару, помещенную в экранирующую оболочку. Это увеличивает стоимость витой пары и приближает ее цену к цене коаксиального кабеля.

    Коаксиальный  кабель имеет среднюю цену, хорошо помехозащищен и применяется для связи на большие расстояния (несколько километров). Скорость передачи информации от 1 до 10 Мбит/с, а в некоторых случаях может достигать 50 Мбит/с. Коаксиальный кабель используется для основной и широкополосной передачи информации.

    Широкополосный  коаксиальный кабель невосприимчив  к помехам, легко наращивается, но цена его высокая. Скорость передачи информации равна 500 Мбит/с. При передаче информации в базисной полосе частот на расстояние более 1,5 км требуется усилитель, или так называемый репитер (англ. repeater - повторитель). Поэтому суммарное расстояние при передаче информации увеличивается до 10 км. Для вычислительных сетей с топологией тира «шина» или «дерево» коаксиальный кабель должен иметь на конце согласующий резистор (терминатор).

    Ethernet-кабель также является коаксиальным кабелем с волновым сопротивлением 50 Ом. Его называют еще толстый Ethernet (англ. thick) или желтый кабель (англ. yellow cable). Он использует 15-контактное стандартное включение. Вследствие помехозащищенности является дорогой альтернативой обычным коаксиальным кабелям. Средняя скорость передачи данных 10 Мбит/с. Максимально доступное расстояние сети Ethernet - около 3000 м. Ethernet-кабель, благодаря своей магистральной топологии, использует в конце лишь один нагрузочный резистор.

    Более дешевым, чем Ethernet-кабель является соединение Cheapernet-кабель (RG-58) или, как его часто называют, тонкий (англ. thin) Ethernet. Это 50-омный коаксиальный кабель со скоростью передачи информации в 10 Мбит/с. При соединении сегментов Cheapernet-кабеля также требуются повторители. Вычислительные сети с Cheapernet-кабелем имеют небольшую  стоимость и минимальные затраты при наращивании. Соединения сетевых плат производится с помощью широко используемых малогабаритных байонетных разъемов (СР-50). Дополнительное экранирование не требуется. Кабель присоединяется к компьютеру с помощью тройниковых соединителей (Т-connectors). Расстояние между двумя рабочими станциями без повторителей может составлять максимум 300 м, а минимум 0.5 м, общее расстояние для сети на Cheapernet-кабеля около 1000 м. Приемопередатчик Cheapernet расположен на сетевой плате как для гальванической развязки между адаптерами, мак и для усиления внешнего сигнала.

    Наиболее  дорогими являются оптопроводники, называемые также стекловолоконным кабелем. Скорость распространения информации по ним  достигает 200 Мбит/с. Допустимое удаление более 50 км. Внешнее воздействие помех практически отсутствует. Применяется там, где возникают электромагнитные поля помех или требуется передача информации на очень большие расстояния без использования повторителей. В таблице 1 рассмотрены основные показатели средств коммуникации (см. Приложение 1).