Реферат: Компьютерные сети

Введение.

 

На сегодняшний день в мире существует более 130 миллионовком­пьютеров и бо­лее 80 % из них объединены в различныеинформационно-вычислительные сети от малых локальных сетей в офисах доглобальных сетей типа Internet. Всемирная тенденция к объ­единению компьютеровв сети обусловлена рядом важных причин, таких как ускорение пе­редачи ин­формационныхсообщений, возможность быстрого обмена информацией между пользователями,получение и передача сообщений ( факсов, E — Mail писем и прочего ) не отходяот рабочего места, возможность мгновенного получения любой информации из лю­бойточки земного шара, а так же об­мен информацией между компьютерами разных фирмпроизводителей ра­бо­тающих под разным программным обеспечением.

Такие огромные потенциальные возможности которые несет всебе вычислитель­ная сеть и тот новый потенциальный подъем который при этомиспытывает информацион­ный комплекс, а так же значительное ускорениепроизводственного процесса  не дают намправо не принимать это к разра­ботке и не применять их на практике.

Поэтому необходимо разработать принципиальное решениевопроса по организа­ции ИВС ( информационно-вычислительной сети ) на базе ужесуществующего компьютер­ного парка и программного комплекса отвечаю­щегосовременным научно-техническим требованиям с учетом возрастаю­щих потребностейи возможностью дальнейшего посте­пенного развития сети в связи с появлениемновых технических и программных решений.  

Постановка задачи.

 

На текущем этапе развития объединения сложилась ситуациякогда :

      1. В объединении имеется большоеколичество компьютеров работаю­щих отдельно от всех остальных компьютеров и неимеющих возможность гибко обмениваться с другими компьютерами информацией.

      2. Невозможно создание общедоступной базыданных, накопление информации при сущест­вующих объемах и различных методахобработки и хранения ин­формации.

      3. Существующие ЛВС объединяют в себенебольшое количество ком­пьютеров и работают только над конкретными и узкими задачами.

      4. Накопленное программное иинформационное обеспечение не исполь­зуется в полном объеме и не имеет общегостандарта хранения.

      5. При имеющейся возможности подключенияк глобальным вычисли­тельным сетям типа Internet необходимо осуществитьподключение к ин­формационному каналу не одной группы пользователей, а всехпользовате­лей с помощью объединения в группы.

Анализ методов решения данной задачи.

Для решения данной проблемы предложено создать единую инфор­мационнуюсеть (ЕИС) предприятия. ЕИС предприятия должна выполнять следующие функции:

     1. Создание единого информационногопространства которое способно охватить и применять для всех пользователейинформацию созданную в разное время и под разными типами хранения и обработкиданных, распа­раллеливание и контроль выполне­ния работ и обработки данных поним.

     2. Повышение достоверности информации инадежности ее хранения пу­тем создания устойчивой к сбоям и потери информациивычислительной системы, а так же создание архивов данных которые можноиспользовать, но на текущий момент необходимости в них нет.

     3. Обеспечения эффективной системынакопления, хранения и поиска технологической, технико-экономической ифинансово-экономической ин­формации по текущей работе и проделанной некотороевремя назад ( ин­формация архива) с помощью создания глобальной базы данных.

     4. Обработка документов и построения набазе этого действующей сис­темы анализа, прогнозирования и оценки обстановки сцелью принятия оп­тимального решения и выработки глобальных отчетов.

     5. Обеспечивать прозрачный доступ кинформации  авторизованному пользователюв соответствии с его правами и привилегиями.

            В данной работе на практикерассмотрено решение 1-го пункта “ За­дачи ” — Создание единого информационногопространства — путем рассмотрения и выбора лучшего из существующих способов илиих комбинации.

Рассмотрим нашу ИВС. Упрощая задачу можно сказать, что это локальнаявычислительная сеть ( ЛВС ).

Что такое ЛВС? Под ЛВС понимают совместное подключение несколькихотдельных компьютерных рабочих мест ( рабочих станций ) к еди­ному каналупередачи данных. Благодаря вычислительным сетям мы полу­чили возможностьодновременного использо­вания программ и баз данных несколькими пользователями.

            Понятие локальная вычислительнаясеть — ЛВС ( англ. LAN — Lokal Area Network ) относится к географическиограниченным ( территориально или производственно) аппаратно-программнымреализациям, в которых не­сколько компьютерных систем связанны друг с другом спомощью соответствующих средств коммуникаций. Благодаря такому со­единениюпользователь может взаимодействовать с другими рабочими станциями, подключеннымик этой ЛВС.

            В производственной практики ЛВСиграют очень большую роль. По­средством ЛВС в систему объединяются персональныекомпьютеры, распо­ложенные на многих удален­ных рабочих местах, которыеиспользуют совместно оборудование, программные средства и информацию. Рабочиеместа сотрудников перестают быть изолированными и объеди­няются в единуюсистему. Рассмотрим преимущества, получаемые при сетевом объединенииперсональных компьютеров в виде внутрипроизводственной вычислительной сети.

            Разделениересурсов.

            Разделение ресурсов позволяетэкономно использовать ресурсы, на­пример, управлять периферийными устройствами,такими как лазерные пе­чатающие устройства, со всех присоединенных рабочихстанций.

            Разделениеданных.

            Разделение данных предоставляетвозможность доступа и управле­ния базами данных с периферийных рабочих мест,нуждающихся в инфор­мации.

            Разделениепрограммных средств.

            Разделение программных средствпредоставляет возможность одно­временного использования централизованных, ранееустановленных программных средств.

            Разделениересурсов процессора.

            При разделение ресурсов процессоравозможно использование вы­числительных мощностей для обработки данных другимисистемами, вхо­дящими в сеть. Предоставляе­мая возможность заключается в том,что на имеющиеся ресурсы не “набрасываются” мо­ментально, а только лишь че­резспециальный процессор, доступный каждой рабочей станции.

            Многопользовательскийрежим.

Многопользовательские свойства системы содействуют одновременномуиспользованию централизованных прикладных программных средств, ранееустановленных и управляемых, например, если пользователь системы работает сдругим заданием, то те­кущая вы­полняемая работа отодвигается на задний план.

Все ЛВС работают в одном стандарте принятом для компьютерныхсетей — в стандарте Open Systems Interconnection (OSI).

 

Базовая модель OSI (Open System Interconnection)

 

Для того чтобы взаимодействовать, люди используют общийязык. Если они не могут разговаривать друг с другом непосредственно, они применяютсоответствующие вспомогательные средства для передачи сообще­ний.

            Показанные выше стадии необходимы,когда сообщение передается от отправителя к получателю.

            Для того чтобы привести в движениепроцесс передачи данных, использовали машины с одинаковым кодированием данных исвязанные одна с другой. Для единого представления данных в линиях связи, покоторым передается информация, сформи­рована Международная организация постандартизации (англ. ISO — International Standards Organization).

            ISO предназначена для разработкимодели международного комму­никационного протокола, в рамках которой можноразрабатывать международные стандарты. Для наглядного по­яснения расчленим еена семь уровней.

            Международных организация постандартизации (ISO) разработала базовую модель взаимодействия открытых систем (англ. Open Systems In­terconnection(OSI)). Эта модель явля­ется международным стандартом для передачи данных.

            Модель содержит семь отдельныхуровней:

            Уровень 1:  физический- битовые протоколы передачи информации;

            Уровень 2:  канальный- формирование кадров, управление доступом к среде;

            Уровень 3:  сетевой- маршрутизация, управление потоками данных;

            Уровень 4:  транспортный- обеспечение взаимодействия удаленных процес­сов;

            Уровень 5:  сеансовый- поддержка диалога между удаленными про­цессами;

            Уровень 6:  представленииданных — интерпретация передаваемых данных;

            Уровень 7:  прикладной- пользовательское управление данными.

Основная идея этой модели заключается в том, что каждомууровню отводится кон­кретная ролью в том числе и транспортной среде. Благодаряэтому общая задача передачи дан­ных расчленяется на отдельные легко обозримыезадачи. Необходимые соглашения для связи одного уровня с выше- и нижерасположенными называют про­токолом.

            Так как пользователи нуждаются вэффективном управлении, система вычис­лительной сети представляется каккомплексное строение, которое координирует взаимодействие задач пользователей.

            С учетом вышеизложенного можновывести следующую уровневую модель с админи­стративными функциями,выполняющимися в пользова­тельском прикладном уровне.

            Отдельные уровни базовой моделипроходят в направлении вниз от источника данных (от уровня 7 к уровню 1) и внаправлении вверх от прием­ника данных (от уровня 1 к уровню 7). Пользовательскиеданные переда­ются в нижерасположенный уровень вместе со специфическим дляуровня заголовком до тех пор, пока не будет достигнут последний уровень.

            На приемной стороне поступающиеданные анализируются и, по мере надоб­ности, передаются далее ввышерасположенный уровень, пока ин­формация не будет передана в пользо­вательскийприкладной уровень.

            Уровень 1. Физический.

Нафизическом уровне определяются электрические, механические, функ­циональные ипроцедурные параметры для физической связи в системах. Физическая связь инеразрывная с ней экс­плуатационная готовность явля­ются основной функцией 1-гоуровня. Стандарты физического уровня вклю­чают рекомендации V.24 МККТТ (CCITT),EIA RS232 и Х.21. Стандарт ISDN ( Integrated Services Digital Network) вбудущем сыграет определяющую роль для функций передачи данных. В качестве средыпередачи данных исполь­зуют трехжильный медный провод (экранированная витаяпара), коакси­аль­ный кабель, оптоволоконный проводник и радиорелейную линию.

            Уровень 2. Канальный.

            Канальный уровень формирует изданных, передаваемых 1-м уров­нем, так на­зываемые «кадры»последовательности кадров. На этом уровне осуществляются управление доступом кпередающей среде, используемой несколькими ЭВМ, синхро­низация, обнаружение иисправле­ние ошибок.

            Уровень 3. Сетевой.

            Сетевой уровень устанавливает связьв вычислительной сети между двумя абонентами. Соединение происходит благодаряфункциям маршрути­зации, которые требуют наличия сете­вого адреса в пакете.Сетевой уровень должен также обеспечи­вать обработку ошибок, мультип­лексирование,управление потоками данных. Самый известный стандарт, относящийся к этомууровню, — рекомендация Х.25 МККТТ (для сетей общего пользования с коммутациейпакетов).

            Уровень 4. Транспортный.

            Транспортный уровень поддерживаетнепрерывную передачу данных между двумя взаимодействующими друг с другомпользовательскими про­цессами. Качество транспорти­ровки, безошибочностьпередачи, независи­мость вычислительных сетей, сервис транспорти­ровки из концав конец, ми­нимизация затрат и адресация связи га­рантируют непрерывную и безоши­бочнуюпередачу данных.

            Уровень 5. Сеансовый.

            Сеансовый уровень координируетприем, передачу и выдачу одного сеанса связи. Для координации необходимыконтроль рабочих параметров, управление потоками данных промежуточныхнакопителей и диалоговый контроль, гарантирующий передачу, имеющихся в распоряженииданных. Кроме того, сеансовый уровень содержит дополнительно функции управле­нияпаролями, подсчета платы за пользование ресурсами сети, управления диалогом,синхрони­зации и отмены связи в сеансе передачи после сбоя вследствие ошибок внижерасположенных уровнях.

Уровень 6. Представленияданных.

Уровень представления данных предназначен для интерпретацииданных; а также под­готовки данных для пользовательского прикладного уровня. Наэтом уровне происходит преоб­разование данных из кадров, ис­пользуемых дляпередачи данных в экранный формат или фор­мат для пе­чатающих устройствоконечной системы.

Уровень 7. Прикладной.

В прикладном уровне необходимо предоставить в распоряжениепользовате­лей уже пе­реработанную информацию. С этим может спра­витьсясистемное и пользовательское приклад­ное программное обеспече­ние.

Для передачи информации по коммуникационным линиям данныепреобразу­ются в це­почку следующих друг за другом битов (двоичное коди­рованиес помощью двух состояний:«0» и «1»).

Передаваемые алфавитно-цифровые знаки представляются с помо­щьюбито­вых комби­наций. Битовые комбинации располагают в определен­ной кодовойтаблице, содержащей 4-, 5-, 6-, 7- или 8-битовые коды.

Количество представленных знаков в ходе зависит отколичества би­тов, ис­пользуемых в коде: код из четырех битов может представитьмакси­мум 16 значений, 5-битовый код — 32 зна­чения, 6-битовый код — 64значения, 7-битовый — 128 значений и 8-битовый код — 256 алфавитно-цифровых зна­ков.

            При передаче информации междуодинаковыми вычислительными системами и разли­чающимися типами компьютеров применяютследующие коды:

На международном уровне передача символьной информации осуще­ствляетсяс помо­щью 7-битового кодирования, позволяющего закодировать заглавные и строч­ныебуквы англий­ского алфавита, а также некоторые спец­символы.

Национальные и специальные знаки с помощью 7-битово кода пред­ставитьнельзя. Для представления национальных знаков применяют наи­более употребимый8-битовый код.

Для правильной и, следовательно, полной и безошибочнойпередачи данных необхо­димо придерживаться согласованных и установленных пра­вил.Все они огово­рены в протоколе передачи данных.

Протокол передачи данных требует следующей информации:

• Синхронизация

Под синхронизацией понимают механизм распознавания начала блокаданных и его конца.

• Инициализация

Под инициализацией понимают установление соединения междувзаимодейст­вующими партнерами.

• Блокирование

Под блокированием понимают разбиение передаваемой информациина блоки данных строго определенной максимальной длины (включая опо­знава­тельныезнаки начала блока и его конца).

            •Адресация

            Адресация обеспечивает идентификациюразличного используемого оборудо­вания дан­ных, которое обменивается друг сдругом информацией во время взаимодей­ствия.

            •Обнаружение ошибок

            Под обнаружением ошибок понимаютустановку битов четности и, следова­тельно, вы­числение контрольных битов.

            •Нумерация блоков

            Текущая нумерация блоков позволяетустановить ошибочно переда­ваемую или поте­рявшуюся информацию.

            •Управление потоком данных

            Управление потоком данных служит дляраспределения и синхрони­зации ин­формаци­онных потоков. Так, например, если нехватает места в бу­фере устройства данных или данные не достаточно быстрообрабатыва­ются в периферийных устройст­вах (например, принтерах), со­общения и/ или за­просы накапливаются.

            •Методы восстановления

            После прерывания процесса передачиданных используют методы восстанов­ления, чтобы вернуться к определенномуположению для повтор­ной передачи инфор­мации.

            •Разрешение доступа

            Распределение, контроль и управлениеограничениями доступа к данным вме­няются в обязанность пункта разрешениядоступа (например, «только передача» или «только прием» ).

            Сетевые устройства и средства коммуника­ций.

 

В качестве средств коммуникации наиболее часто используютсявитая пара, коаксиальный кабель оптоволоконные линии. При выборе типа кабеляучитывают 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 водновременном обеспечении этих показате­лей, например, наивысшая скоростьпередачи данных ограничена максимально воз­можным расстоянием передачи данных,при котором еще обеспечивается требуемый уровень защиты данных. Легкая наращивае­мостьи простота расширения кабельной системы влияют на ее стоимость.

            Витая пара.

            Наиболее дешевым кабельнымсоединением является витое двух­жильное про­водное соединение часто называемое«витой парой» (twisted pair). Она позволяет пе­редавать информацию соскоростью до 10 Мбит/с, легко наращивается, однако явля­етсяпомехонезащищенной. Длина кабеля не может превышать 1000 м при скоростипередачи 1 Мбит/с. Преимущест­вами являются низкая цена и бес проблемная уста­новка.Для повышения помехозащищенности информации часто используют экраниро­ванную ви­туюпару, т.е. витую пару, помещенную в экранирующую оболочку, подобно экранукоаксиального кабеля. Это увеличивает стоимость витой пары и при­ближает еецену к цене коаксиального кабеля.

Коаксиальный кабель.

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

Широкополосный коаксиальный кабель.

Широкополосныйкоаксиальный кабель невосприимчив к помехам, легко на­ращива­ется, но цена еговысокая. Скорость передачи информации равна 500 Мбит/с. При пе­редачиинформации в базисной полосе частот на рас­стояние более 1,5 км требуетсяусилитель, или так называемый репитер (повторитель). Поэтому суммарное расстоя­ниепри передаче информации увеличивается до 10 км. Для вычислительных сетей стопологией шина или дерево коаксиальный кабель должен иметь на конце согласую­щийрезистор (терминатор).

           

Еthernet-кабель.

            Ethernet-кабель также являетсякоаксиальным кабелем с волновым сопротив­лением 50 Ом. Его называют еще толстыйEthernet (thick) или жел­тый кабель (yellow ca­ble). Он использует15-контактное стандартное включе­ние. Вследствие помехоза­щищенности являетсядорогой альтернативой обычным коаксиальным кабелям. Мак­симально доступноерасстояние без повторителя не превышает 500 м, а общее рас­стояние сетиEthernet — около 3000  м.Ethernet-кабель, благодаря своей магистральной топологии, ис­пользует в концелишь один нагрузочный резистор.

Сheapernеt-кабель.

Более дешевым, чем Ethernet-кабель является соединениеCheaper­net-кабель или, как его часто называют, тонкий (thin) Ethernet. Этотакже 50-омный коаксиальный кабель со скоростью передачи информации в десятьмиллионов бит / с.

При соединении сегментов Сhеарегnеt-кабеля также требуются по­вторители.Вычислительные сети с Cheapernet-кабелем имеют небольшую стоимость и мини­мальныезатраты при наращивании. Соединения сетевых плат производится с помо­щью широкоиспользуемых малогабаритных байо­нетных разъемов (СР-50). Дополни­тельноеэкранирование не требуется. Ка­бель присоединяется к ПК с помощью тройни­ковыхсоединителей (T-connectors).

Расстояние между двумя рабочими станциями без повторителей мо­жетсостав­лять максимум 300 м, а общее расстояние для сети на Cheapernet-кабеля — около 1000 м. Приемопередатчик Cheapernet располо­жен на сетевой плате и какдля гальваниче­ской развязки между адаптерами, так и для усиления внешнегосигнала

Оптоволоконные линии.

Наиболее дорогими являются оптопроводники, называемые такжестекловоло­конным кабелем. Скорость распространения информации по ним достигаетнескольких гигабит в секунду. Допустимое удаление более 50 км. Внешнеевоздействие помех практически отсутствует. На данный момент это наиболеедорогостоящее соединение для ЛВС. Применяются там, где возникаютэлектромагнитные поля помех или требу­ется передача информа­ции на оченьбольшие расстояния без использования повтори­телей. Они обладаютпротивоподспушивающими свойствами, так как техника ответв­ле­ний воптоволоконных кабелях очень сложна. Оптопроводники объединя­ются в JIBC спомощью звездообразного соединения.

Показатели трех типовых сред для передачи приведены втаблице.

Показатели

Среда передачи данных

Двух жильный кабель — витая пара

Коаксиальный ка­бель

Оптоволо­кон­ный кабель

Цена

Невысокая

Относительно высо­кая

Высокая

Наращивание

Очень простое

Проблематично

Простое

Защита от про­слушивания

Незначительная

Хорошая

Высокая

Показатели

Среда передачи данных

Двух жильный кабель — витая пара

Коаксиальный ка­бель

Оптоволо­кон­ный кабель

Проблемы с заземлением

Нет

Возможны

Нет

Восприимчи­вость к поме­хам

Существует

Существует

Отсутствует

Существует ряд принципов построения ЛВС на основе выше рассмот­ренныхкомпонентов. Такие принципы еще называют — топологиями.

Топологии вычислительной сети.

          Топология типа звезда.

            Концепция топологии сети в видезвезды пришла  из области больших ЭВМ, вкоторой головная машина получает и обрабатывает все данные с пе­риферийныхустройств как активный узел обработки данных. Этот принцип применяется всистемах передачи данных, например, в электронной почте RELCOM. Вся информациямежду двумя периферийными рабочими мес­тами проходит через центральный узелвычислительной сети.

            <img src="/cache/referats/11390/image002.gif" v:shapes="_x0000_i1025">

            Топология ввиде звезды

Пропускная способность сети определяется вычислительной мощно­стьюузла и гарантируется для каждой рабочей станции. Коллизий (столкновений) данныхне возникает.

            Кабельное соединение довольнопростое, так как каждая рабочая станция связана с узлом. Затраты на прокладкукабелей высокие, особенно когда центральный узел географически расположен не вцентре топологии.

            При расширении вычислительных сетейне могут быть использованы ранее выполненные кабельные связи: к новому рабочемуместу необходимо прокладывать отдельный кабель из центра сети.

            Топология в виде звезды являетсянаиболее быстродействующей из всех топологий вычислительных сетей, посколькупередача данных между рабочими станциями проходит через центральный узел (приего хорошей производительности) по отдельным линиям, используемым только этимирабочими станциями. Частота запросов передачи информации от одной станции к другойневысокая по сравнению с достигаемой в других тополо­гиях.

            Производительность вычислительнойсети в первую очередь зависит от мощности центрального файлового сервера. Онможет быть узким ме­стом вычислительной сети. В случае выхода из строяцентрального узла на­рушается работа всей сети.

            Центральный узел управления — файловый сервер мотает реализо­вать оптимальный механизм защиты противнесанкционированного доступа к информации. Вся вычислительная сеть можетуправляться из ее центра.

           

Кольцевая топология.

            При кольцевой топологии сети рабочиестанции связаны одна с дру­гой по кругу, т.е. рабочая станция 1 с рабочейстанцией 2, рабочая станция 3

            <img src="/cache/referats/11390/image004.gif" v:shapes="_x0000_i1026">

            Кольцеваятопология

срабочей станцией 4 и т.д. Последняя рабочая станция связана с первой.Коммуникационная связь замыкается в кольцо.

            Прокладка кабелей от одной рабочейстанции до другой может быть довольно сложной и дорогостоящей, особенно еслигеографически рабочие станции расположены далеко от кольца (например, в линию).

Сообщения циркулируют регулярно по кругу. Рабочая станцияпосы­лает по определенному конечному адресу информацию, предварительно получивиз кольца запрос. Пересылка сообщений является очень эффектив­ной, так какбольшинство сообщений можно отправлять “в дорогу” по ка­бельной системе одно задругим. Очень просто можно сделать кольцевой запрос на все станции.Продолжительность передачи информации увеличи­вается пропорционально количествурабочих станций, входящих в вычисли­тельную сеть.

            Основная проблема при кольцевойтопологии заключается в том, что каждая рабочая станция должна активноучаствовать в пересылке информа­ции, и в случае выхода из строя хотя бы однойиз них вся сеть парализуется. Неисправности в кабельных соединенияхлокализуются легко.

Подключениеновой рабочей станции требует кратко срочного выключения сети, так как во времяустановки кольцо должно быть разомкнуто. Ограниче­ния на протяженностьвычислительной сети не существует, так как оно, в конечном счете, определяетсяисключительно расстоянием между двумя рабочими станциями.

           

<img src="/cache/referats/11390/image006.gif" v:shapes="_x0000_i1027">

           

Структура логической кольцевой цепи

Специальной формой кольцевой топологии является логическаякольцевая сеть. Физически она монтируется как соединение звездных топо­логий.Отдельные звезды включаются с помощью специальных коммутато­ров (англ. Hub-концентратор), которые по-русски также иногда называют “хаб”. В зависимости отчисла рабочих станций и длины кабеля между рабо­чими станциями применяютактивные или пассивные концентраторы. Актив­ные концентраторы дополнительно содержатусилитель для подключения от 4 до 16 рабочих станций. Пассивный концентраторявляется исключи­тельно разветвительным устройством (максимум на три рабочиестанции). Управление отдельной рабочей станцией в логической кольцевой сети про­исходиттак же, как и в обычной кольцевой сети. Каждой рабочей станции присваиваетсясоответствующий ей адрес, по которому передается управ­ление (от старшего кмладшему и от самого младшего к самому старшему). Разрыв соединения происходиттолько для нижерасположенного (ближайшего) узла вычислительной сети, так чтолишь в редких случаях мо­жет нарушаться работа всей сети.

           

Шинная топология.

            При шинной топологии среда передачиинформации представляется в форме коммуникационного пути, доступного дня всехрабочих станций, к которому они все должны быть подключены. Все рабочие станциимогут не­посредственно вступать в контакт с любой рабочей станцией, имеющейся всети.

<img src="/cache/referats/11390/image008.gif" v:shapes="_x0000_i1028">

                                    Шиннаятопология

Рабочие станции в любое время, без прерывания работы всейвычис­лительной сети, могут быть подключены к ней или отключены. Функциони­рованиевычислительной сети не зависит от состояния отдельной рабочей станции.

            В стандартной ситуации для шиннойсети Ethernet часто используют тонкий кабель или Cheapernet-кaбeль стройниковым соединителем. Выклю­чение и особенно подключение к такой сетитребуют разрыва шины, что вы­зывает нарушение циркулирующего потока информациии зависание сис­темы.

Новые технологии предлагают пассивные штепсельные коробки, че­резкоторые можно отключать и / или включать рабочие станции во время работывычислительной сети.

Благодаря тому, что рабочие станции можно включать безпрерыва­ния сетевых процессов и коммуникационной среды, очень легко прослуши­ватьинформацию, т.е. ответвлять информацию из коммуникационной среды.

В ЛВСс прямой (не модулируемой) передачей информации всегда может существоватьтолько одна станция, передающая информацию. Для предот­вращения коллизий вбольшинстве случаев применяется временной метод разделения, согласно которомудля каждой подключенной рабочей станции в определенные моменты временипредоставляется исключительное право на использование канала передачи данных.Поэтому требования к пропуск­ной способности вычислительной сети при повышеннойнагрузке снижа­ются, например, при вводе новых рабочих станций. Рабочие станциипри­соединяются к шине посредством устройств ТАР (англ. Terminal Access Point — точка подключения терминала). ТАР представляет собой специальный типподсоединения к коаксиальному кабелю. Зонд игольчатой формы внедря­ется черезнаружную оболочку внешнего проводника и слой диэлектрика к внутреннемупроводнику и присоединяется к нему.

В ЛВС с модулированной широкополосной передачей информацииразличные рабочие станции получают, по мере надобности, частоту, на ко­торойэти рабочие станции могут отправлять и получать информацию. Пе­ресылаемыеданные модулируются на соответствующих несущих частотах, т.е. между средойпередачи информации и рабочими станциями находятся соответственно модемы длямодуляции и демодуляции. Техника широкопо­лосных сообщений позволяетодновременно транспортировать в коммуни­кационной среде довольно большой объеминформации. Для дальнейшего развития дискретной транспортировки данных неиграет роли, какая перво­начальная информация подана в модем (аналоговая илицифровая), так как она все равно в дальнейшем будет преобразована.

Характеристики топологий вычислительных сетей приведены в таб­лице.

Характери­стики

Топология

Звезда

Кольцо

Шина

Стоимость расширения

Незначительная

Средняя

Средняя

Присоединение абонентов

Пассивное

Активное

Пассивное

Защита от от­казов

Незначительная

Незначительная

Высокая

Характери­стики

Топология

Звезда

Кольцо

Шина

Размеры сис­темы

Любые

Любые

Ограниченны

Защищенность от прослуши­вания

Хорошая

Хорошая

Незначительная

Стоимость подключения

Незначительная

Незначительная

Высокая

Поведение системы при высоких на­грузках

Хорошее

Удовлетворитель­ное

Плохое

Возможность работы в ре­альном режиме времени

Очень хорошая

Хорошая

Плохая

Разводка ка­беля

Хорошая

Удовлетворитель­ная

Хорошая

Обслуживание

Очень хорошее

Среднее

Среднее

Древовидная структура ЛВС.

<img src="/cache/referats/11390/image010.gif" v:shapes="_x0000_i1029">

На ряду с известными топологиями вычислительных сетейкольцо, звезда и шина, на практике применяется и комбинированная, на примердревовидна структура. Она образуется в основном в виде комбинаций вы­шеназванныхтопологий вычислительных сетей. Основание дерева вычис­лительной сетирасполагается в точке (корень), в которой собираются ком­муникационные линииинформации (ветви дерева).

Вычислительные сети с древовидной структурой применяютсятам, где невозможно непосредственное применение базовых сетевых структур вчистом виде. Для подключения большого числа рабочих станций соответст­венноадаптерным платам применяют сетевые усилители и / или коммута­торы. Коммутатор,обладающий одновременно и функциями усилителя, на­зывают активнымконцентратором.

            На практике применяют две ихразновидности, обеспечивающие под­ключение соответственно восьми илишестнадцати линий.

            Устройство к которому можноприсоединить максимум три станции, называют пассивным концентратором. Пассивныйконцентратор обычно ис­пользуют как разветвитель. Он не нуждается в усилителе.Предпосылкой для подключения пассивного концентратора является то, что максимальноевозможное расстояние до рабочей станции не должно превышать несколь­кихдесятков метров.

 

Типы построения сетей по методампередачи информации.

 

Локальная сетьToken Ring

Этот стандарт разработан фирмой IBM. В качестве передающейсреды применяется неэкранированная или экранированная витая пара (UPT или SPT)или оптоволокно. Скорость передачи данных 4 Мбит/с или 16Мбит/с. В качествеметода управле­ния доступом станций к передающей среде используется метод — маркерное кольцо (Тоken Ring). Основные положения этого метода:

¨   устройстваподключаются к сети по топологии кольцо;

¨   всеустройства, подключенные к сети, могут передавать данные, только получив разрешениена передачу (маркер);

¨   влюбой момент времени только одна станция в сети обладает таким правом.

Типы пакетов.

В IВМ ТоkеnRing используются три основных типа пакетов:

¨   пакетуправление/данные (Data/Соmmand Frame);

¨   маркер(Token);

¨   пакетсброса (Аbort).