Реферат: Локальные вычислительные сети

ГАСБУ

Рефератна тему:

Локальные вычислительные сети.

Выполнил: студент IV курса

заочного отделения

специальности2301-02

“Информационныйсервис”

шифр 2794-001

ВолодченкоЕ. В.

1998 г.

Оглавление:

TOC o «1-2»

Введение

.… GOTOBUTTON_Toc422580996 PAGEREF_Toc422580996 3

ФАЙЛ-СЕРВЕР И РАБОЧИЕ СТАНЦИИ…

GOTOBUTTON_Toc422580997 PAGEREF_Toc422580997 4

ОПЕРАЦИОННАЯ СИСТЕМА РАБОЧЕЙ СТАНЦИИ…

GOTOBUTTON_Toc422580998 PAGEREF_Toc422580998 4

ТОПОЛОГИЯ ЛОКАЛЬНЫХ СЕТЕЙ…

GOTOBUTTON_Toc422581001 PAGEREF_Toc422581001 5

МЕТОДЫ ДОСТУПА И ПРОТОКОЛЫ ПЕРЕДАЧИДАННЫХ…

GOTOBUTTON_Toc422581002 PAGEREF_Toc422581002 8

Метод доступа Ethernet.…

GOTOBUTTON_Toc422581003 PAGEREF_Toc422581003 8

Метод доступа Arcnet.…

GOTOBUTTON_Toc422581004 PAGEREF_Toc422581004 8

Метод доступа Token-Ring.…

GOTOBUTTON_Toc422581005 PAGEREF_Toc422581005 9

АППАРАТНОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ ЛОКАЛЬНЫХ СЕТЕЙ…

GOTOBUTTON_Toc422581006 PAGEREF_Toc422581006 10

Аппаратура Ethernet…

GOTOBUTTON_Toc422581007 PAGEREF_Toc422581007 10

Толстый коаксиальный кабель.…

GOTOBUTTON_Toc422581008 PAGEREF_Toc422581008 10

Тонкий коаксиальный кабель…

GOTOBUTTON_Toc422581009 PAGEREF_Toc422581009 12

Витая пара.…

GOTOBUTTON_Toc422581010 PAGEREF_Toc422581010 14

Опто-волоконный кабель…

GOTOBUTTON_Toc422581011 PAGEREF_Toc422581011 14

Сетевой адаптер Ethernet.…

GOTOBUTTON_Toc422581012 PAGEREF_Toc422581012 14

Репитер.…

GOTOBUTTON_Toc422581013 PAGEREF_Toc422581013 15

Аппаратура Arcnet.…

GOTOBUTTON_Toc422581014 PAGEREF_Toc422581014 16

Аппаратура Token-Ring.…

GOTOBUTTON_Toc422581015 PAGEREF_Toc422581015 16

ПРОГРАММНОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ ЛОКАЛЬНЫХ СЕТЕЙ

.… GOTOBUTTON_Toc422581016 PAGEREF_Toc422581016 18

Сети с централизованным управлением.…

GOTOBUTTON_Toc422581017 PAGEREF_Toc422581017 18

Одно-ранговые сети.…

GOTOBUTTON_Toc422581018 PAGEREF_Toc422581018 19
Введение.

Сетевые системыпозволяют так организовать архитектуру ЛВС, чтобы удовлетворить любым специфическим требованиям. Эта способность кмодификации относится не только к прикладным программам, которые выполняются в сети, но также к аппаратным средствам ииспользуемым функциям систем.

ЛВС могут состоять из одногофайл-сервера, поддерживающего небольшоечисло рабочих станций, или из многихфайл-серверов и коммуникационныхсерверов, соединенных с сотнями рабочих станций.Некоторые сети спроектированы для оказания сравнительно простых услуг, таких, как совместное пользование прикладной программой и файлом и обеспечение доступа к единственному принтеру.Другие сети обеспечивают связь сбольшими и мини-ЭВМ, модемами коллективного пользования, разнообразными устройствами ввода/вывода(графопостроителями, принтерами и т. д.)и устройствам памяти большой емкости (диски типа WORM).

ФАЙЛ-СЕРВЕР И РАБОЧИЕСТАНЦИИ

Файл-сервер является ядромлокальной сети. Этот компьютер (обычно высокопроизводительный имощный персональный компьютер или мини-компьютер) запускает операционную систему и управляетпотоком данных, передаваемых по сети. Отдельные рабочие станции и любые совместноиспользуемые периферийные устройства, такие, как принтеры, графопостроители, модемы, CD-ROM, MOD - все подсоединяются к серверу.

Каждая рабочая станция представляет собой обычный персональный компьютер, работающий под управлением собственнойдисковой операционной системы (такой, как DOS или OS/2). Однако в отличие от автономного персонального компьютера рабочая станция содержит плату сетевого интерфейса и физически соединенакабелями с файлом-сервером. Кроме того, рабочая станция запускает специальную программу, называемой оболочкой сети, которая позволяет ей обмениваться информацией с файл-сервером,другими рабочими станциями и прочими устройствами сети. Оболочка позволяетрабочей станции использовать файлы и программы, хранящиеся на файл-сервере, так же легко, как и находящиеся на ее собственных дисках.

ОПЕРАЦИОННАЯСИСТЕМА РАБОЧЕЙ СТАНЦИИ

Каждый компьютер рабочей станции работает под управлением своей собственной операционной системы (такой, как DOS или OS/2). Чтобы включить каждую рабочую станцию с состав сети, оболочка сетевой операционной системы загружается в начало операционной системы компьютера.

Оболочка сохраняет большую часть команд и функций операционной системы, позволяя рабочей станции в процессе работывыглядеть как обычно. Оболочка просто добавляет локальной операционной системе больше функцийи придает ей гибкость.

ТОПОЛОГИЯЛОКАЛЬНЫХ СЕТЕЙ

Термин «топологиясети» относится к пути, по которому данные перемещаются по сети. Существуют три основных вида топологий:«общая шина», «звезда» и «кольцо».

Топология «общая шина» предполагает использование одного кабеля, к которому подключаются все компьютеры сети(рис. 2.2). В случае «общая шина» кабель используется совместно всеми станциями по очереди. Принимаются специальные меры для того, чтобыпри работе с общим кабелем компьютеры не мешали друг другу передавать ипринимать данные.

В топологии «общая шина» все сообщения, посылаемые отдельными компьютерами, подключенными к сети. Надежность здесь выше, так как выход из строя отдельных компьютеров не нарушит работоспособности сети вцелом. Поиск неисправностей в кабелезатруднен. Кроме того, так какиспользуется только один кабель, в случае обрыва нарушается работа всей сети.

На рис. 2.3 показаны компьютеры, соединенные звездой. В этом случае каждый компьютер через специальный сетевойадаптер подключается отдельным кабелем к объединяющему устройству.

При необходимости можнообъединять вместе несколько сетей с топологией «звезда», при этом получаются разветвленные конфигурации сети.

С точки зрения надежности эта топология не является наилучшимрешением, так как выход из строя центрального узла приведетк остановке всей сети. Однако при использовании топологии «звезда» легче найти неисправность вкабельной сети.

Используется также топология«кольцо» (рис. 2.4). В этомслучае данные передаются от одногокомпьютера к другому как бы по эстафете. Если компьютер получит данные, предназначенные для другого компьютера,он передает их дальше по кольцу. Если данные предназначены для получившего их компьютера, они дальше не передаются.

Локальная сеть может использовать одну из перечисленных топологий. Это зависит от количества объединяемых компьютеров, их взаимного расположения и других условий. Можно также объединитьнесколько локальных сетей, выполненных с использованием разных топологий, в единую локальную сеть.Может, например, древовидная топология.

МЕТОДЫ ДОСТУПА ИПРОТОКОЛЫ ПЕРЕДАЧИ ДАННЫХ

В различных сетях существуют различные процедуры обмена данными в сети. Эти процедуры называются протоколами передачи данных, которые описывают методы доступа к сетевым каналам данных.

Наибольшеераспространение получили конкретные реализации методов доступа: Ethernet, Arcnet и Token-Ring.

Метод доступа Ethernet.

Это метод доступа, разработанный фирмой Xeroxв 1975 году, пользуется наибольшей популярностью. Он обеспечивает высокую скорость передачиданных и надежность.

Для данного метода доступа используется топология «общая шина». Поэтому сообщение, отправляемое одной рабочей станцией, принимается одновременно всемиостальными, подключенными к общей шине. Но сообщение, предназначенное толькодля одной станции (оно включает в себяадрес станции назначения и адрес станции отправителя). Та станция, которой предназначено сообщение, принимает его, остальныеигнорируют.

Метод доступа Ethernet является методом множественного доступас прослушиванием несущей и разрешением коллизий (конфликтов) (CSMA/CD - Carier Sense Multiple Access with Collision Detection).

Перед началом передачирабочая станция определяет, свободенканал или занят. Если канал свободен, станция начинает передачу.

Ethernetне исключает возможности одновременной передачи сообщений двумя или несколькими станциями. Аппаратура автоматически распознает такиеконфликты, называемые коллизиями. После обнаружения конфликта станции задерживают передачу на некоторое время. Это время небольшое и для каждой станциисвое. После задержки передача возобновляется.

Реально конфликты приводят куменьшению быстродействия сети только втом случае, если работает порядка 80-100 станций.

Метод доступа Arcnet.

Этот метод доступаразработан фирмой Datapoint Corp.Он тоже получил широкое распространение, в основном благодаря тому, чтооборудование Arcnet дешевле, чем оборудование Ethernet или Token -Ring. Arcnet используется в локальных сетях с топологией «звезда».Один из компьютеров создает специальный маркер (сообщение специального вида), который последовательно передается от одного компьютера к другому.

Если станция желает передатьсообщение другой станции, она должнадождаться маркера и добавить к нему сообщение, дополненное адресами отправителя и назначения. Когда пакет дойдет до станции назначения, сообщение будет«отцеплено» от маркера и передано станции.

Метод доступа Token-Ring.

Метод доступа Token-Ring был разработан фирмой IBM и рассчитан на кольцевуютопологию сети.

Этот метод напоминает Arcnet, так как тоже использует маркер, передаваемый от одной станции к другой. В отличие от Arcnet, при методе доступа Token-Ring имеется возможность назначать разные приоритеты разным рабочим станциям.

АППАРАТНОЕОБЕСПЕЧЕНИЕ ЛОКАЛЬНЫХ СЕТЕЙ Аппаратура Ethernet

Аппаратура Ethernet обычно состоит из кабеля, разъемов, Т-коннекторов, терминаторов и сетевых адаптеров. Кабель,очевидно, используется для передачи данных между рабочими станциями. Для подключения кабеля используются разъемы. Эти разъемычерез Т-коннекторы подключаются к сетевым адаптерам — специальным платам, вставленным в слоты расширения материнской платы рабочейстанции. Терминаторы подключаются к открытым концам сети.

Для Ethernetмогут быть использованы кабели разных типов: тонкий коаксиальный кабель,толстый коаксиальный кабель и неэкранированная витая пара. Для каждого типакабеля используются свои разъемы и свой способ подключения к сетевому адаптеру.

В зависимости от кабеляменяются такие характеристики сети, как максимальная длина кабеля имаксимальное количество рабочих станций, подключаемых к кабелю.

Как правило, скоростьпередачи данных в сети Ethernet достигает 10 Мбит всекунду, что достаточно для многих приложений.

Рассмотрим подробно составаппаратных средств Ethernet для различных типовкабеля.

Толстый коаксиальный кабель.

Толстый коаксиальный кабель,используемый Ethernet, имеет диаметр 0.4 дюйма иволновое сопротивление 50 Ом. Иногда этот кабель называют «желтымкабелем». Это самый дорогостоящий из рассматриваемых нами кабелей.Институт IEEE определил спецификацию на этот кабель — 10BASES.

На рис. 4 схематическиизображена локальная сеть на основе толстого коаксиального кабеля.

Здесь приведена конфигурациясети, состоящей из двух сегментов, разделенным репитером. В каждом сегментенаходятся 3 рабочие станции.

Каждая рабочая станция черезсетевой адаптер (установлен на материнской плате компьютера и на рисунке непоказан) специальным многожильным трансивернымкабелем подключается к устройству, называемому трансивером. Трансивер служитдля подключения рабочей станции к толстому коаксиальному кабелю.

На корпусе трансивераимеется 3 разъема: два — для подключения толстого коаксиального кабеля, и один- для подключения трансиверного кабеля.

В таблице 2 перечисленыустройства, необходимые для подключения рабочей станции к толстомукоаксиальному кабелю.

К сожалению, длина одногосегмента ограничена, и для толстого кабеля не может превышать 500 метров. Еслиобщая длина сети больше 500 метров, ее необходимо разбить на сегменты,соединенные друг с другом через специальное устройство — репитер.

На рисунке изображены двасегмента, соединенные репитером. При этом общая длина сети может достигатьодного километра.

Между собой трансиверысоединяются отрезками толстого коаксиального кабеля с припаянными к их концамкоаксиальными разъемами.

Таблица 2. Оборудованиедля подключения рабочей станции к толстому коаксиальному кабелю Ethernet

Сетевой адаптер

Вставляется в материнскую плату компьютера

Трансиверныйкабель

Многожильный экранированный кабель, соединяет сетевой адаптер с трансивером

Трансивер

Соединяется трансиверным кабелем с сетевым адаптером, имеет два коаксиальных разъема для подключения к толстому кабелю

На концах сегментаподключены специальные заглушки — терминаторы. Это просто коаксиальные разъемы,в корпусе которых установлен резистор с сопротивлением 50 Ом.

Корпус одного изтерминаторов должен быть заземлен. В каждом сегменте сети можно соединятьтолько один терминатор.

Существуют и другиеограничения кроме максимальной длины коаксиального кабеля.

Таблица 3. Ограничения для Ethernetна толстом кабеле

Максимальная длина сегмента, метров

500

Максимальное количество сегментов в сети

Максимальная длина сети, метров

2500

Максимальное количество станций, подключенных к одному сегменту (если в сети есть репитеры, то они тоже считаются как рабочие станции)

100

Минимальное расстояние между точками подключения рабочих станций, метров

2,5

Максимальная длина трансиверного кабеля, метров

Кроме ограничения на длинусегмента существуют ограничения на максимальное количество сегментов в сети (и,как следствие, на максимальную длину сети), на максимальное количество рабочих станций,подключенных к сети и на максимальную длину трансиверногокабеля.

Однако в большинстве случаевэти ограничения не существенны. Более того, возможности толстого кабеляизбыточны.

Итак, перечислимоборудование, необходимое для сети Ethernet натолстом кабеле:

Þ

N-коннектор

Þ

N-терминатор

Þ

N-Barrel-коннектор

Þ

N-терминатор с заземлением

Þ

DIX-коннектор

Þ

Трансивер Тонкийкоаксиальный кабель

Тонкий коаксиальный кабель,используемый для Ethernet, имеет диаметр 0.2 дюйма иволновое сопротивление 50 Ом. Кабель называется RG-58A/U и соответствуетспецификации 10BASE2.

Сеть Ethernetна тонком кабеле существенно проще, чем на толстом.

Как правило, все сетевые адаптеры имеют два разъема.Один из них предназначен для подключения многожильного трансиверногокабеля, второй — для подключения небольшого тройника, называемого Т-коннектором. Т-коннектор содной стороны подключается к сетевому адаптеру, а с двух других сторон к немуподключаются отрезки тонкого коаксиального кабеля с соответствующими разъемамина концах. При этом получается, что коаксиальный кабель подключается как бынепосредственно к сетевому адаптеру, поэтому не нужны трансивер и трансиверный кабель.

На концах сегмента должнынаходиться терминаторы, которые подключаются к свободным концам Т-коннекторов. Один (и только один!) терминатор в сегментедолжен быть заземлен.

Сети на тонком кабеле имеютхудшие параметры по сравнению с сетями на базе толстого кабеля (таблица 4). Ностоимость сетевого оборудования, необходимого для создания сети на тонкомкабеле, существенно меньше.

Следует отметить, чтонекоторые фирмы выпускают адаптеры Ethernet,способные работать при длине сегмента до 300 метров (например, адаптеры фирмы3COM). Однако такие адаптеры стоят дороже и вся сеть в этом случае должна бытьсделана с использованием адаптеров только одного типа.

Таблица 4. Ограничениядля Ethernet на тонком кабеле.

Максимальная длина сегмента, метров

185

Максимальное количество сегментов в сети

Максимальная длина сети, метров

925

100

Минимальное расстояние между точками подключения рабочих станций, метров

0,5

Как правило, большинствосетей Ethernet создано именно на базе тонкого кабеля.

Итак, перечислимоборудование, необходимое для сети Ethernet на тонкомкабеле:

Þ

BNC-коннектор

Þ

BNC-терминатор

Þ

BNC-Barrel-коннектор

Þ

BNC-терминатор с заземлением

Þ

T-коннектор
Витаяпара.

Некоторые (но не все)сетевые адаптеры Ethernet способны работать скабелем, представляющем собой витую пару проводов (спецификация10BASE-T).

Самая простая витая пара (twisted pair) — это два перевитыхвокруг друг друга изолираванных медных провода.Существует два типа кабеля :

— неэкранированная (unshielded)витая пара (UTP);

— экранированная (shielded)витая пара (STP).

Несколько витых пар частообъединяют и помещают в одну защитную оболочку. В качестве такого кабеля можноиспользовать обычный телефонный провод (категория 3). Сетевые адаптеры,способные работать с витой парой, имеют разъем (RJ 45), аналогичныйприменяемому в импортных телефонных аппаратах.

Для сети Ethernetна базе витой пары необходимо специальное устройство — концентратор (HUB).Максимальное расстояние от концентратора до рабочей станции составляет 100метров, при этом скорость передачи данных такая же, как и для коаксиальногокабеля, — 10 Мбит в секунду.

При использовании сетевыхадаптеров отвечающих спецификации 100BASE-T и использовании сетевых кабелей категории5 и выше, при тех же параметрах скорость передачи данныхсоставляет до 100 Мбит в секунду.

Достоинства сети на базевитой пары очевидны — с появлением спецификации 100BASE-T появляетсявозможность повысить пропускную способность центральных каналов не изменяя приэтом всё оборудование сети, возможность использования имеющейся кабельной сети.

Однако есть и серьезныенедостатки — ограничения на количество станций в сети, на её длину и высокаястоимость оборудования.

Опто-волоконныйкабель

В оптоволоконном кабелепередаваемые данные распространяются в виде модулированных световых импульсовпо оптическим волокнам. В связи с этим это относительно надёжный и защищенныйспособ передачи данных, так как электрические сигналы при этом не передаются.По этому оптоволоконный кабель нельзя вскрыть и перехватить передаваемыеданные.

Оптоволоконный кабельприменяется для передачи больших объёмов информации, на высокой скорости, таккак сигнал при этом не искажается и не затухает.

Сетевой адаптер Ethernet.

Вне зависимости отиспользуемого кабеля для каждой рабочей станции необходимо иметь сетевойадаптер. Сетевой адаптер — это плата, которая вставляется в материнскую платукомпьютера. Она имеет два разъема для подключения к сетевому кабелю.

Для Ethernetв стандарте ISA используется три вида сетевых адаптеров: 8-битовые, 16-битовыеи 32-битовые. 8-битовый адаптер может вставляться в 8-битовый или 16-битовыйслоты материнской платы и используется, главным образом, в компьютерах IBM XTIBM PC, где нет 16-битовых слотов. Иногда 8-битовые адаптеры используются длякомпьютеров IBM AT, если требования к скорости передачи данных не высоки. Для16-битового адаптера необходимо использовать 16-битовый слот.

На компьютерах 80386, 80486и выше имеет смысл использовать скоростные 32-битовые адаптеры, по крайней мередля тех станций, на которые приходится максимальная нагрузка.

Сетевые адаптеры могут бытьрассчитаны на архитектуру ISA, EISA, Micro Channel или PCI. Первая архитектура используется в сериикомпьютеров IBM AT и совместимых с ними, вторая — в станциях на базепроцессоров 80486, третья — в компьютерах PS/2 серии IBM, четвертая — встанциях и серверах на базе процессоров 80486DX4, Pentium,Pentium II и совместимых с ними. Конструктивно этитипы адаптеров отличаются друг от друга. Для ускорения работы на плате сетевогоадаптера может находиться буфер. Размер этого буфера различен для адаптеровразных типов и может составлять от 8 Кб для 8-битовых адаптеров до 16 Кб иболее для 16- и 32-битовых адаптеров.

Сетевые адаптеры Ethernet используют порты ввода/вывода и один каналпрерывания. Некоторые адаптеры могут работат

еще рефераты

Еще работы по программированию, базе данных

Реферат по программированию, базе данных

Современные системы управления базами данных

29 Августа 2013

Реферат по программированию, базе данных

Команда ветвления, команда повторения

29 Августа 2013

Реферат по программированию, базе данных

VB, MS Access, VC++, Delphi, Builder C++ принципы(технология), алгоритмы программирования

29 Августа 2013

Реферат по программированию, базе данных

Расчетная работа по дисциплине "Информатика" (создание шаблона "Пояснительная записка")

29 Августа 2013